Dans cette UE qui traite de l’ensemble du vivant, les bases de la biologie et de la physiologie végétale sont présentées telles que les particularités de la cellule végétale ainsi que l’anatomie des plantes et leur développement.

Cette UE présente la diversité des organismes végétaux et fongiques dans le monde vivant et leur rôle dans le fonctionnement des écosystèmes.                                                                                                                   

La compréhension de la physiologie végétale passe nécessairement par une bonne connaissance de l’anatomie et de l’histologie des végétaux. Cette UE présente, au travers d’observations et d’études concrètes, la découverte de ces approches et des concepts permettant de mieux appréhender la relation structure fonction chez les végétaux.

La nutrition minérale de la plante intègre l’ensemble des mécanismes impliqués dans le prélèvement par les racines, le transport, le stockage et l’utilisation des ions minéraux nécessaires au métabolisme et à la croissance de la plante. L’eau est indispensable à la formation de la sève et participe ainsi aux phénomènes de circulation et donc à l’apport de nutriments aux différents organes de la plante ; elle participe également à des phénomènes de régulations tels que la transpiration. L‘ensemble des mécanismes sous-jacents à la nutrition minérale et hydrique des plantes seront ici décryptés et étudiés.

La photosynthèse est un processus essentiel mis en place chez la plupart des plantes et d’autres organismes photoautotrophes pour convertir l’énergie lumineuse en énergie chimique par la capture du CO₂ et sa conversion par sa fixation sous forme de composés organiques. Ce processus, essentiel à la vie sur terre et au maintien des chaines et réseaux alimentaires, est en grande partie responsable de la production et du maintien de la teneur en oxygène de l’atmosphère terrestre et fournit la majeure partie de l’énergie. Dans cette UE seront présentés les organismes photosynthétiques, les lieux, les structures cellulaires/subcellulaires ainsi que les mécanismes sous-jacents régulant la photosynthèse. L’influence des facteurs environnementaux et notamment l’impact du changement climatique sur ces processus seront également abordés.

Les plantes faisant face à de nombreux stress, elles sont obligées de s’acclimater, de s’accommoder et de s’adapter pour survivre. Au cours de ce module, nous étudierons ces mécanismes à différentes échelles de l’organisme (de la cellule à l’organe) et différentes échelles temporelles (de quelques semaines à plusieurs générations).

Cette UE pour objectif de fournir une connaissance approfondie de la classification phylogénétique actuelle du règne végétal. Les différents clades du règne végétal sont étudiés à la lumière de leurs caractéristiques évolutives majeures. Une attention particulière est portée à l’étude détaillée de la classification phylogénétique des plantes à fleurs (Angiospermes).

Une particularité majeure des plantes est d’être fixée. Cette caractéristique est centrale pour comprendre l’incroyable diversité des plantes, que cela soit au niveau de leur métabolisme, de la diversité des adaptations morpho-anatomiques acquises au cours de l’évolution ou de leur façon de vivre en communauté avec d’autres organismes vivants au-dessus ou sous la surface du sol.

L’objectif de cette UE est (i) d’appréhender la notion du développement durable (DD) et les défis qui lui sont associés pour nos sociétés (ii) d’identifier la plante comme acteur majeur dans la mise en place concrète de la transition écologique et (iii) d’étudier les processus de domestication des plantes cultivées depuis le Néolithique jusqu’à la génomique.       

La croissance des plantes est influencée par de nombreux stimuli environnementaux tels que la lumière ou la gravité. Les mécanismes de perception, les voies de signalisations associées et les conséquences de ces tropismes seront étudiés dans cette UE.                 

La forme et la fonction des organismes multicellulaires ne seraient pas possibles sans une communication efficace entre les cellules, les tissus et les organes. Chez les plantes supérieures, la régulation et la coordination du métabolisme, de la croissance et de la morphogenèse dépendent souvent de signaux chimiques d’une partie de la plante à une autre. Cette UE illustre la notion de phytohormones et présente les différentes familles (historiques et nouvellement reconnues) qui contrôlent le développement de la plante et les réponses à son environnement biotique et abiotique.                

La multiplication végétative est un mode de reproduction des végétaux qui permet le clonage des plantes. Dans cette UE sera illustré ce phénomène naturel et comment il peut être mis en place artificiellement en serre et en culture in vitro. Différentes méthodes de micropropagation in vitro des végétaux, ainsi que la culture de cellules végétales (en suspension) et fongiques (innocula) seront abordées.       

Dans cette UE, les principales techniques et les outils d’insertion de gènes ou séquences candidates dans les cellules végétales seront présentés. Ces techniques de transgenèse qui permettent l’expression transitoire ou stable d’un transgène et la création de mutants, seront déclinées pour connaitre la fonction d’un gène/d’une protéine, pour déterminer la localisation de protéines codées, pour améliorer les caractéristiques variétales ou la production végétale de métabolites secondaires/bioressources.

Les plantes sont confrontées à de nombreux bioagresseurs (champignons, bactéries, oomycètes …) et ont développé de nombreux mécanismes de défense pour y faire face. Cette UE a pour objectif de présenter ces mécanismes à travers l’étude expérimentale de différentes interactions plante/pathogène.                

Cette UE repose sur une part importante de travail en groupe et quelques séances collectives en présentiel et va permettre aux étudiants de travailler sur des concepts innovants d’agroécologique et mener des expérimentations afin de valider leur innovation. 

La plante étant fixée, comment parvient-elle à échapper à ses prédateurs, à assurer sa reproduction ou à se disperser ? Certaines plantes (les arbres) ont une longue vie après leur mort, liée à leur dégradation. Le but de cette UE est d’aborder les multiples facettes des interactions que les plantes, vivantes ou mortes, entretiennent avec les organismes vivants épigés et hypogés pour assurer leur survie, leur croissance, leur reproduction et, in fine, leur dégradation.