L’équipe « Sunflower-Pests Interactions » s’intéresse à identifier et comprendre les mécanismes de résistance à l’orobanche du tournesol (Orobanche cumana). O. cumana est une plante parasite obligatoire. Sans racines et incapable de réaliser la photosynthèse, elle se développe au dépend du tournesol en détournant l’eau et les éléments nutritifs. Jusqu’à une centaine d’orobanches peuvent se fixer sur un seul pied de tournesol. Les pertes de rendement peuvent aller de 20% à 100% en fonction du niveau d’infestation du champ, du niveau d’agressivité et de virulence de la population. O. cumana est présente de la Chine au sud de l’Espagne.
Nous utilisons des approches de génétique, de génomique et de biologie fonctionnelle pour comprendre l’expression des résistances et le dialogue moléculaire et cellulaire entre le tournesol et l’orobanche. Les gènes de résistance présents dans les hybrides cultivés de tournesol sont rapidement contournés, aussi, nous nous intéressons à caractériser la diversité des populations mondiales d’orobanche pour comprendre leur évolution. De façon remarquable, alors que le tournesol a été domestiqué sur le continent nord-américain, O. cumana n’est pas présente sur le continent américain.
Nous travaillons aussi sur la résistance au mildiou du tournesol (Plasmopara halstedii, oomycète obligatoire) pour identifier et caractériser des résistances quantitatives et développer des outils de génotypage pour caractériser les souches.
Nos projets de recherche
MIECMAK
Financement : SELEOPRO
Partenaires : Terres Inovia, GEVES
Contact : Alexandra Legendre
Année : 2025-2027
METOR : décrire l’évolution du métabolisme de l’orobanche au cours de son développement par des méthodes métabolomiques. Ces données permettront de mieux comprendre le développement de l’orobanche et l’interaction avec le tournesol et viendront en complément de l’analyse du transcriptome déjà disponible dans l’équipe.
Financement : BAP_INRAE
Partenaires : MetaToul-Agromix
Contact : Alexandra Legendre
Année : 2024-2025
COTAGEN : identifier les mécanismes de l’effet des Brassicacées et de la biofumigation pour le contrôle d’Orobanche cumana, en déterminant les facteurs favorables à l’efficacité de cette méthode innovante de protection agroécologique contre ce bioagresseur.
Financement : Plant Alliance
Partenaires : UMR AGIR, Mas seeds.
Contact : Nathalie Vrielynck
Année : 2023-2025
STIGO : identifier et caractériser les mécanismes de perception des stimulants de germination lors de l’interaction entre la plante parasite Orobanche cumana et le tournesol en combinant des approches génétiques et biochimiques.
Financement : ANR
Partenaires : LBPV, IJPB, ICSN, INNOLEA
Contact : Alexandra Legendre & Nathalie Vrielynck
Année : 2022-2025
SIGOR : identifier le gène d'avirulence chez Orobanche cumana et les gènes du tournesol impliqués dans les voies de signalisation. Combiner l'identification de ces gènes avec l'analyse de la diversité du matériel génétique du tournesol constitue une stratégie efficace pour identifier de nouvelles résistances à cette plante parasite spécifique du tournesol.
Financement : Syngenta seeds
Partenaires : CSIC, Syngenta Seeds.
Contact : Belen Ferandez Melero & Nathalie Vrielynck
Année : 2021-2025
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ANCIENS MEMBRES
Bobin Maylis
CDD-Phénotypage-Génotypage-Ressources génétiques
Roudaire Thibault
Chercheur post-doctoral
Bouvier Estelle
CDD-Phénotypage-Ressources génétiques
PUBLICATIONS
Calderón-González Á, Fernández-Melero B, Del Moral L, Muños S, Velasco L, Pérez-Vich B. (2024) Mapping an avirulence gene in the sunflower parasitic weed Orobanche cumana and characterization of host selection based on virulence alleles. BMC Plant Biol. 2024 Nov 29;24(1):1147. doi: 10.1186/s12870-024-05855-2.
Pubert C, Boniface MC, Legendre A, Chabaud M, Carrère S, Callot C, Cravero C, Dufau I, Patrascoiu M, Baussart A, Belmonte E, Gautier V, Poncet C, Zhao J, Hu L, Zhou W, Langlade N, Vautrin S, Coussy C, Muños S. (2024) A cluster of putative resistance genes is associated with a dominant resistance to sunflower broomrape. Theoretical and Applied Genetics 137, 103
Fernández-Melero B, Del Moral L, Todesco M, Rieseberg LH, Owens GL, Carrère S, Chabaud M, Muños S, Velasco L, Pérez-Vich B (2024) Development and characterization of a new sunflower source of resistance to race G of Orobanche cumana Wallr. derived from Helianthus anomalus. Theoretical and Applied Genetics, https://doi.org/10.1007/s00122-024-04558-4
Tourneur S., Combier J. P., Plaza S., Muños S., Delavault P. (2024) microRNA-encoded peptides inhibit seed germination of the root parasitic plant Orobanche cumana. Plants People Planet, 1–12, https://doi.org/10.1002/ppp3.10501
Auriac MC, Griffiths C, Robin-Soriano A, Legendre A, Boniface MC, Muños S, Fournier J, Chabaud M. (2024) The penetration of sunflower root tissues by the parasitic plant Orobanche cumana Wallr. is intracellular. New Phytologist 241(6):2326-2332, doi: 10.1111/nph.19495
Huang K, Jahani M, Gouzy J, Legendre A, Carrere S, Lázaro-Guevara JM, González Segovia EG, Todesco M, Mayjonade B, Rodde N, Cauet S, Dufau I, Staton SE, Pouilly N, Boniface MC, Tapy C, Mangin B, Duhnen A, Gautier V, Poncet C, Donnadieu C, Mandel T, Hübner S, Burke JM, Vautrin S, Bellec A, Owens GL, Langlade N, Muños S, Rieseberg LH (2023) The genomics of linkage drag in inbred lines of sunflower. PNAS; 120(14):e2205783119, doi: 10.1073/pnas.2205783119
Becker C, Berthomé R, Delavault P, Flutre T, Fréville H, Gibot-Leclerc S, Le Corre V, Morel JB, Moutier N, Muños S, Richard-Molard C, Westwood J, Courty PE, de Saint Germain A, Louarn G, Roux F. (2023) The ecologically relevant genetics of plant-plant interactions. Trends in Plant Science 28(1):31-42, doi: 10.1016/j.tplants.2022.08.014
Calderón-González Á, Pérez-Vich B, Pouilly N, Boniface MC, Louarn J, Velasco L, Muños S. (2023) Association mapping for broomrape resistance in sunflower. Frontiers in Plant Science 6;13:1056231, doi: 10.3389/fpls.2022.1056231
Fernández-Aparicio M, Del Moral L, Muños S, Velasco L, Pérez-Vich B. (2022) Genetic and physiological characterization of sunflower resistance provided by the wild-derived OrDeb2 gene against highly virulent races of Orobanche cumana Wallr. Theor Appl Genet. 2022 Feb;135(2):501-525. doi: 10.1007/s00122-021-03979-9.
Chabaud, M., Auriac, M. C., Boniface, M. C., Delgrange, S., Folletti, T., Jardinaud, M. F., Legendre, A., Pérez-Vich, B., Pouvreau, J. B., Velasco, L., Delavault, P., Muños, S. (2022) Wild Helianthus species: A reservoir of resistance genes for sustainable pyramidal resistance to broomrape in sunflower. Frontiers in Plant Science 1–21, https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1038684
Badouin H., Boniface M.C., Pouilly N., Fuchsa M.L., Vear F., Langlade N.B. , Gouzy J., Muños S. (2021) Pooled Single-Molecule transcriptomics for balancing selection reveals a giant self-incompatibility gene in sunflower. bioRxiv
Le Ru A., Ibarcq G., Boniface M.-C., Baussart A., Muños S. and M. Chabaud (2021) Image analysis for the automatic phenotyping of Orobanche cumana tubercles on sunflower roots. Plant Methods 17, 80
Todesco M, Owens GL, Bercovich N, Légaré JS, Soudi S, Burge DO, Huang K, Ostevik KL, Drummond EBM, Imerovski I, Lande K, Pascual MA, Cheung W, Staton SE, Muños S, Nielsen R, Donovan LA, Burke JM, Yeaman S, Rieseberg LH. (2020) Massive haplotypes underlie ecotypic differentiation in sunflowers. Nature 584: 602-607
Terzic S.; Boniface MC; Marek L; Alvarez D; Baumann K; Gavrilova V; Joita-Pacureanu M; Sujatha M; Valkova D; Velasco L; Hulke BS; Jocic S; Langlade N; Muños S; Rieseberg L; Seiler G; Vear F (2020) Gene banks for wild and cultivated sunflower genetic resources. OCL 27, 9
Duriez P., Vautrin S., Auriac M.C., Bazerque J., Boniface M.C., Rousseaux J.C., Carrere S., Callot C., Cauet S., Chabaud M., Gentoux F., Lopez-Sendon M., Paris C., Pegot-Espagnet P., Pérez-Vich B., Velasco L., Bergès H., Piquemal J., Muños S. (2019) A receptor-like kinase enhances sunflower resistance to Orobanche cumana. Nature Plants 5:1211–1215.
Calderón-González A., Pouilly N., Muños S., Grand X., Coque M., Velasco L. and Pérez-Vich B. (2019) A SSR-SNP linkage map of the parasitic weed Orobanche cumana Wallr. including a gene for plant pigmentation. Frontiers in Plant Science, doi 10.3389/fpls.2019.00797
Hübner S., Bercovich N., Todesco M., Mandel J.R., Odenheimer J., Ziegler E., Lee J.S., Baute G.J., Owens G.L., Grassa C.J., Ebert D.P., Ostevik K.L., Moyers B.T., Yakimowski S., Masalia R.R., Gao L., Ćalić I., Bowers J.E., Kane N.C., Swanevelder D.Z.H., Kubach T., Muños S., Langlade N.B., Burke J.M., Rieseberg L.H. (2019) Sunflower pan-genome analysis shows that hybridization altered gene content and disease resistance. Nature Plants 1: 54-62
Pecrix Y., Penouilh-Suzette C., Muños S., Vear F. and Godiard L. (2018) Ten Broad Spectrum Resistances to Downy Mildew Physically Mapped on the Sunflower Genome. Frontiers in Plant Science, doi: 10.3389/fpls.2018.01780
Pecrix Y., Staton E., Sallet E., Lelandais-Brière C., Moreau S., Carrère S., Blein T., Jardinaud M.F., Latrasse D., Zouine,M. Zahm M., Kreplak J., Mayjonade B., Satgé C., Perez M., Cauet S., Marande W., Chantry-Darmon C., Lopez-Roques C., Bouchez O., Bérard A., Debellé F., Muños S., Bendahmane A., Bergès H., Niebel A., Buitink J., Frugier F. , Benhamed M., Crespi M., Gouzy J., Gamas P. (2018) Whole-genome landscape of Medicago truncatula symbiotic genes. Nature Plants 4:1017-1025
Subrahmaniam H.J., Libourel C., Journet1 E.P., Morel J.B., Muños S., Niebel A., Raffaele1 S. and Roux F. (2018) The genetics underlying natural variation of plant-plant interactions, a beloved but forgotten member of the family of biotic interactions. The Plant Journal 93:747-770
Bonnafous, F., Fievet, G., Blanchet N., Boniface, M.C., Carrère, S., Gouzy,J., Legrand, L., Marage G., Bret-Mestries, E., Munos, S.; Pouilly, N., Vincourt, P., Langlade, N., Mangin, B. (2018) Comparison of GWAS models to identify non-additive genetic control of flowering time in sunflower hybrids. Theoretical and Applied Genetics 131:319-332
Bordat, A., Marchand, G., Langlade, N., Pouilly, N., Muños, S., Dechamp-Guillaume, G., Vincourt, P., Bret-Mestries, E. (2017) Different genetic architectures underlie crop responses to the same pathogen: the {Helianthus annuus * Phoma macdonaldii} interaction case for black stem disease and premature ripening. BMC Plant Biology Oct 19;17(1):167. doi: 10.1186/s12870-017-1116-1
Mangin B., Bonnafous F., Blanchet N., Boniface M.C., Bret-Mestries E., Carrère S., Cottret L., Legrand L., Marage G., Pegot-Espagnet P., Muños S., Pouilly N., Vear F., Vincourt P. and Langlade N. (2017) Genomic prediction of sunflower hybrids oil content. Front Plant Sci. 2017 Sep 21;8:1633. doi: 10.3389/fpls.2017.01633
Badouin H., Gouzy J., Grassa C.J., Muños S., Vincourt P., Rieseberg L.H. and Langlade N. (2017) The sunflower genome provides insights into oil metabolism, flowering and Asterid evolution. Nature, 546: 148-152
Mangin B., Pouilly N., Boniface M.C., Langlade N., Vincourt P., Vear F., Muños S. (2017) Molecular diversity in sunflower populations maintained as genetic resources is affected by multiplication processes and breeding for major traits. Theoretical and Applied Genetic, 130: 1099-1112
Mangin B., Casadebaig P., Cadic E., Blanchet N., Boniface M.C., Carrère S., Gouzy J., Legrand L., Mayjonade B., Pouilly N., André T., Coque M., Piquemal J., Romestant M., Vincourt P., Muños S., and Langlade N. (2017) Genetic control of oil yield plasticity to combined abiotic stresses using a joint approach of crop modeling and genome-wide association. Plant, Cell & Environment Apr 18. doi: 10.1111/pce.12961
Gascuel Q, Buendia L, Pecrix Y, Blanchet N, Muños S, Vear F and Godiard L. (2016) RXLR and CRN effectors from the sunflower downy mildew pathogen Plasmopara halstedii induce hypersensitive-like responses in resistant sunflower lines. Front. Plant Sci. 7:1887. doi: 10.3389/fpls.2016.01887
Mayjonade B., Gouzy J., Donnadieu C., Pouilly N., Marande W., Callot C., Langlade N., Muños S. (2016) Extraction of high-molecular-weight genomic DNA for the long-read sequencing of single molecules. Biotechniques, 61: 203-205
Louarn J, Boniface MC, Pouilly N, Velasco L, Pérez-Vich B, Vincourt P, Muños S. (2016) Race-specific resistance of sunflower to broomrape is controlled by specific QTLs for different developmental stages of Orobanche cumana. Frontiers in Plant Science 2016 May 10;7:590. doi: 10.3389/fpls.2016.00590