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La plate-forme d’Histocytologie et imagerie cellulaire végétale (PHIV, labellisation plate-forme par la commission nationale des outils collectifs de l'Inra en 2009), a été créée en 2003 et est rattachée à deux unités mixtes de recherche : l'UMR Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR Agap) et l’UMR Biochmie et physiologie moléculaire des plantes (UMR BPMP).
Elle fait partie de la plate-forme régionale Montpellier RIO Imaging (www.mri.cnrs.fr), plate-forme labellisée IBiSA (www.ibisa.net) , (certifiée ISO 9001 en 2009 pour la mise à disposition de ressources matérielles et humaines pour la production d'images par microscopie optique).
Grâce au développement de l’imagerie cellulaire, la plate-forme apporte à la communauté scientifique une meilleure connaissance de la structure et du fonctionnement des plantes, en offrant des compétences en histologie classique et histologie moléculaire, en microscopie et analyse d’images, en mettant en œuvre des protocoles d'imagerie en 3D et in vivo, adaptés à l’étude des tissus végétaux. Outre la mise à disposition de microscopes performants (microscope à épifluorescence, microscope confocal et multiphoton, microscope en temps réel), la spécificité de PHIV est de disposer d’une véritable équipe de recherche pour développer le potentiel de l’imagerie cellulaire. C’est en effet l’une des rares équipes à maîtriser la localisation des transcrits de gène par hybridation in situ sur une grande diversité de plantes et d’organes végétaux. D’autre part, des outils uniques tel que la microscopie en temps réel (RTM) et multiphotonique permettent d’étudier la réponse cellulaire aux stress biotiques et abiotiques au cours du temps. L’utilisation de l’analyse spectrale pour la localisation directe de métabolites secondaires dans les tissus végétaux vivants a aussi été développée par l'équipe de la plate-forme, ainsi que le logiciel Tomobuilder, permettant l’alignement de photos de coupes histocytologiques, et commercialisé par la start-up Ellis.
Les besoins en imagerie cellulaire végétale des UMR Agap et BPMP sont prioritaires, ainsi que ceux des équipes de recherche de Montpellier et de la région Languedoc-Roussillon, mais la vocation de PHIV est également internationale, tournée en particulier vers les pays du Sud et Agropolis Fondation (www.agropolis-fondation.fr). Des collaborations avec des laboratoires privés et des entreprises sont également engagées (Vilmorin, Imeca, IFV, TriboTechnologies, Pauget-Lacaze). Les recherches soutenues par la plate-forme sont conduites dans le domaine de la biologie du développement des plantes (UMR Agap) et sur les mécanismes de réponses et d’adaptation aux conditions abiotiques fluctuantes de l’environnement chez les plantes (UMR BPMP).
Situation : Cirad - Bâtiment 2, avenue Agropolis - 34398 Montpellier
Web :phiv.cirad.fr
Responsables : Jean-Luc Verdeil – Chercheur HDR CIRAD (verdeil@cirad.fr)
et Geneviève Conéjéro – Ingénieur de Recherche INRA, (conejero@supagro.inra.fr)
Contact : imagerie@cirad.fr
Structures de rattachement :
- UMR Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales - Agap (Cirad, Inra, Montpellier SupAgro)
- UMR Biochimie et physiologie moléculaire des plantes - BPMP (Inra,CNRS, UM2, Montpellier SupAgro)
Rattachement à des réseaux technologiques :
Réseau RTmfm microscopie photonique de fluorescence multidimensionnelle : rtmfm.cnrs.fr/
Réseau des microscopistes de l’Inra : www.inra.fr/rmui
Missions
Les principales missions de PHIV sont de développer, par l’innovation, les techniques de visualisation in situ et in vivo des principales molécules végétales. Elle s'attache pour cela à :
- Localiser in situ les protéines, acides nucléiques et métabolites secondaires.
- Intégrer les données issues de la biochimie, biologie moléculaire et protéomique aux données cytologiques et anatomiques visualisées.
- Analyser les relations structure-fonction indispensables à la compréhension des grandes fonctions biologiques chez les plantes.
Avec son personnel dédié, PHIV développe par exemple des études sur
- La caractérisation de l’architecture et du fonctionnement des méristèmes primaires chez le riz par des techniques d’imagerie cellulaire.
- L'étude de l’expression de gènes impliqués dans le transport d’ions chez Arabidopsis thaliana.
- L'analyse de la structure des génomes polyploïdes complexes de la canne à sucre et du bananier.
Ces études favorisent l’intégration des connaissances issues de la génomique fonctionnelle dans les programmes de modélisation du développement, enjeu primordial pour la maîtrise des plantes du futur.
La plate-forme assure également une veille technologique sur l'imagerie cellulaire, la diffusion des publications, l'organisation de démonstrations d'équipement et de séminaires techniques et évalue le potentiel d'adaptabilité aux cellules végétales des nouvelles techniques de visualisation in situ des molécules du vivant.
Moyens humains et équipements
Six permanents (Cirad-Inra) sont affectés au fonctionnement de la plate-forme.
La plate-forme dispose des équipements suivants:
Vibratome, microtomes, cryomicrotome
Microscopes à épifluorescence (Leica DM6000, Leica DM4500, Leica DMRXA)
Microscope confocal et multiphoton inversé (Zeiss 510 Meta NLO)
Microscopie en temps réel
(Cf informations techniques des microscopes sur www.mri.cnrs.fr)
Formation
La plate-forme assure la formation professionnelle sur site pour :
L'hybridation in situ appliquée aux tissus végétaux.
L'immunocytologie appliquée aux tissus végétaux.
L'histocytologie et anatomie végétale.
La microscopie confocale et multiphotonique.
Le traitement d'image en microscopie : de l'acquisition à la publication.
Prestations
L’accès aux équipements et planning de réservation se fait via les sites : phiv.cirad.fr et www.mri.cnrs.fr. Les utilisateurs peuvent bénéficier des protocoles établis accompagnés de conseils adaptés à leurs problématiques, d’une aide à la réalisation des expérimentations et d’un accès à des équipements performants, dont certains sont uniques en France (microscope en temps réel). Ils ont accès à un ensemble de compétences dans les domaines de l’histocytologie et l’imagerie cellulaire des plantes :
Appui aux études d’imagerie cellulaire dynamique chez les plantes.
Caractérisation histocytologique de tissus végétaux, histochimie et histoenzymologie.
Localisation d’ARN messagers et de petits ARN par hybridation in situ.
Localisation de protéines par immunocytologie.
Appui au traitement d’image (conception de logiciels de traitement d’image pour répondre à des besoins spécifiques, exemple Tomobuilder pour l’alignement de photos de coupes histocytologiques avant reconstruction en 3D).
Compétences en anatomie comparée des plantes.
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