1. Epigenetics for Plant Improvement: Current Knowledge and Modeling Avenues
- Author
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Nathalie Leblanc-Fournier, Denis Vile, Zhanwu Dai, Philippe Gallusci, Arnaud Gauffretau, Michel Génard, Céline Richard-Molard, Sophie Brunel-Muguet, Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles (PSH), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier (PIAF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux (LEPSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Ecophysiologie Végétale, Agronomie et Nutritions (EVA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020]), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Unité de recherche Plantes et Systèmes de Culture Horticoles ( PSH ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier ( PIAF ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 ( UBP ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes ( ECOSYS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, Écophysiologie des Plantes sous Stress environnementaux ( LEPSE ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Ecophysiologie Végétale, Agronomie et Nutritions ( EVA ), Université de Caen Normandie ( UNICAEN ), Normandie Université ( NU ) -Normandie Université ( NU ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)
- Subjects
0106 biological sciences ,0301 basic medicine ,[ SDV.BV ] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,Process (engineering) ,plasticité phénotypique ,régulateur du développement des plantes ,intensive husbandry ,adaptation ,Plant Science ,Breeding ,Biology ,phenotypic plasticity ,01 natural sciences ,Epigenesis, Genetic ,modelling ,03 medical and health sciences ,épigénétique ,adaptation au changement ,plant breeding ,variation epigénétique ,[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,Epigenetics ,development ,modélisation ,2. Zero hunger ,Genetic diversity ,Phenotypic plasticity ,Variation épigénétique ,epigenetics ,business.industry ,fungi ,food and beverages ,modeling ,Plants ,15. Life on land ,Heritability ,contrôle de processus ,Adaptation, Physiological ,Biotechnology ,030104 developmental biology ,Evolutionary biology ,Adaptation ,changement environnemental ,business ,environment ,élevage intensif ,amélioration des plantes ,010606 plant biology & botany - Abstract
Epigenetic variations are involved in the control of plant developmental processes and participate in shaping phenotypic plasticity to the environment. Intense breeding has eroded genetic diversity, and epigenetic diversity now emerge as a new source of phenotypic variations to improve adaptation to changing environments and ensure the yield and quality of crops. Here, we review how the characterization of the stability and heritability of epigenetic variations is required to drive breeding strategies, which can be assisted by process-based models. We propose future directions to hasten the elucidation of complex epigenetic regulatory networks that should help crop modelers to take epigenetic modifications into account and assist breeding strategies for specific agronomical traits.
- Published
- 2017