Sophia : la croissance d'une plante virtuelle reconstituée

Reconstituer la croissance d'une plante virtuelle : c'est ce qu'ont permis les travaux de recherche issus d’une thèse co-financée par le CIRAD, l’INRIA et la région Languedoc Roussillon et menés en partenariat avec l'ENS Lyon. Un travail qui, consécration, a fait l’objet d’une publication dans la Revue Nature Methods sous le titre "Imaging plant growth in 4D: robust tissue reconstruction and lineaging at cell resolution". L’article montre comment, à partir de l’acquisition d'images en microscopie laser et du développement d'algorithmes appropriés, il est possible d’automatiser la reconnaissance des cellules en trois dimensions et le suivi de leur devenir au cours du temps (division et/ou grandissement cellulaire). C'est par ce biais qu'il est possible de reconstituer la croissance d’une plante virtuelle !

Cette contribution, souligne l'INRIA, représente une avancée significative pour toute la communauté des biologistes et plus particulièrement pour les sciences de la plante. Elle va permettre de répondre à l'une des questions clés de la biologie du développement : quelle est la contribution de la composante cellulaire à la croissance et à l'acquisition de la forme définitive des organes ? Les applications potentielles de cette nouvelle méthodologie sont nombreuses notamment pour l'étude de l'influence de l'environnement sur le développement des plantes.

Ces recherches s'inscrivent dans l'une des priorités du Plan stratégique de l'INRIA, les Sciences du Numérique, et notamment dans le jalon "modèles agrobiologiques des plantes", un des axes forts développés par le centre INRIA Sophia Antipolis - Méditerranée avec ses partenaires à Montpellier. Cette thèse a été co-dirigée par Christophe Godin, directeur de recherche INRIA (responsable de l’équipe-projet Virtual Plants, commune avec le CIRAD et l’INRA) et Jean-Luc Verdeil chercheur au CIRAD (responsable de la plateforme d'imagerie végétale PHIV). Les recherches réalisées, à l'interface entre imagerie cellulaire et traitement mathématique de l'image, ont été menées dans le cadre d’une collaboration pluridisciplinaire avec Grégoire Malandain, directeur de recherche INRIA (équipe-projet INRIA Asclepios) et avec le Pr Jan Traas de l’ENS Lyon (équipe RDP).

Voir les vidéos de démonstration sur le site d'Asclepios