Plateforme

grappeGW plateforme d'innovation végétale


Plateforme d’Innovation Végétale (PIV)

La PIV du Laboratoire Vigne, Biotechnologies et Environnement a été créée en 2021. Cette plateforme est un outil innovant d’expérimentation à destination des communautés scientifiques et agricoles, proposant son soutien dans le cadre de collaborations scientifiques.

Production et culture de plantes

La production et la culture y seront adaptées en fonction de vos besoins et de vos attentes : substrats, arrosage, conditions environnementales… Les conditions de culture étant contrôlées finement, les chambres permettent une très bonne reproductibilité.

Équipements associés : 

Trois enceintes de culture indépendantes Froids et Mesures d’une surface utile totale d’environ 20 m2.

  • Deux enceintes offrent une surface de 5 m2 chacune répartis sur 4 tables.
  • La troisième d’une surface utile de 10 m2 répartis sur deux étages et 8 tables de culture.
Caractéristiques techniques :
  • La température de l’air peut être fixée à une valeur comprise entre 18 et 30°C. Celle-ci est homogène sur l’ensemble du volume de la chambre de culture avec une précision inférieure à 1°C que la culture soit éclairée ou non. Elle peut également être modulée selon des plages horaires programmées.
  • L’humidité relative (HR) de l’air peut être fixée à une valeur comprise entre 40 et 90 % avec une précision inférieure à 5 %HR.
  • L’éclairage des enceintes est fourni par des projecteurs ou des rails LED dont le spectre se rapproche de la lumière solaire, favorisant ainsi les processus photosynthétiques. L’intensité des sources est variable et programmable permettant ainsi de reproduire l’alternance jour-nuit mais également l’aube et le crépuscule.

logettes plateforme I V

Mesure de l’efficacité des processus photosynthétiques

Les processus photosynthétiques, notamment l’assimilation de carbone, d’eau et la fluorescence, sont fortement influencés par les facteurs environnementaux et biologiques. La comparaison relative de certains paramètres photosynthétiques permet donc de mettre en évidence différents types de stress biotiques ou abiotiques.

L’évaluation de ces processus s’effectue à l’aide d’un dispositif permettant de mesurer, à l’échelle de la feuille, les flux d’eau et de dioxyde de carbone entre les plantes et l’atmosphère à l’aide d’analyseurs de gaz infra-rouge. Il permet également des mesures indépendantes ou simultanées de la fluorescence chlorophyllienne.

Équipements associés : LI-6800 – LICOR Biosciences
  • Clear-top Chamber, surface maximale de feuille : 9 cm2 combinée ou non à une source lumineuse,
  • Large Leaf and Needle Chamber, surface maximale de feuille : 36 cm2 combinée ou non à une source lumineuse,
  • Multiphase Flash Fluorometer, surface de feuille : 2 ou 6 cm2
  • Système portable : harnais et trépied.
Caractéristiques techniques :

L’intégralité des paramètres environnementaux peuvent être fixés pour les mesures :

  • L’hygrométrie de la chambre de mesure pouvant varier de 0 à 90 %,
  • La température de la chambre pouvant être réglée à plus ou moins 10°C par rapport à la température ambiante,
  • La concentration en CO2 pouvant varier de 0 à 2000 ppm (la concentration de l’air étant d’environ 400 ppm),
  • La lumière actinique (gamme de longueur d’onde de 400-700 nm permettant la photosynthèse), mesurée en µmol de photons par m2 par seconde, de chaque source permet d’atteindre la valeur de 2000 µmol.m-2.s-1 soit l’équivalent de la quantité de lumière reçue par une plante en plein soleil. Le spectre lumineux des sources peut également être modifié pour moduler l’intensité de la couleur bleue ou rouge qui sont les composantes essentielles aux processus photosynthétiques. Le fluorimètre quant à lui permet d’atteindre des valeurs plus élevées lors des mesures et ainsi favoriser des réponses fiables indépendamment de l’espèce ou de l’historique de croissance des plantes.

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Analyse élémentaire par spectrométrie d’émission atomique

Les éléments chimiques, souvent essentiels, parfois toxiques, sont à la base de la chimie du vivant.

La Spectrométrie d’Émission Atomique à Plasma à Couplage Inductif (ICPE-AES en anglais) est une technique analytique permettant de doser un grand nombre d’éléments chimiques pouvant être impliqués dans le métabolisme des plantes ou être, dans le cas des Éléments Trace Métallique (ETM), à l’origine de désordres physiologiques en raison d’une contamination environnementale (sol, eau, …).

La plateforme est équipée d’un spectromètre à visée radiale Ultima de la société Jobin-Yvon (HORIBA), un grand nombre d’éléments chimiques peuvent être dosés de manière séquentielle dans des gammes de concentration allant de la partie par billion (µg/kg) au pourcent (g/kg) selon les éléments et la méthode mise en œuvre.

En fonction de la matrice à analyser (liquide, sol, matériel végétal, …), une minéralisation de l’échantillon peut être nécessaire afin de briser les molécules et ainsi accéder aux éléments chimiques d’intérêt. Pour ce faire, nous disposons d’un minéralisateur micro-ondes permettant d’effectuer une digestion acide de dix échantillons simultanément.

Équipements associés et caractéristiques techniques : ICP -AES ULTIMA Jobin-Yvon
  • Visée Radiale,
  • Monochromateur séquentiel,
  • Torche en verre borosilicaté ou torche en Teflon,
  • Différents types de nébuliseurs : concentrique, tangentiel.
Éléments analysables selon vos besoins :
  • En vert : les éléments dosables facilement,
  • En gris : les éléments dosables moyennant des dispositifs particuliers (générateur d’hydrures, …) ou des conditions analytiques particulières,
  • En rouge : les éléments non dosables en raison d’une trop faible longueur d’onde d’émission (< 190nm).

tableau périodique ICPE-AES

Relevés et suivis géolocalisés à l’aide de Système d’Information Géographique (SIG) nomade :

Les Systèmes d’Information Géographique sont des outils informatiques permettant de stocker, analyser et représenter des données géographiques. Dans l’agriculture, l’importance des SIG réside dans leur capacité à intégrer différents types de données spatialisées telles que la topographie, les données climatiques, l’évolution temporelle et les données géolocalisées dont l’analyse constitue une aide à la gestion des cultures.

Spécialisés en viticulture concernant les suivis phytosanitaires ou phénologiques, nous pouvons également vous accompagner sur d’autres types de cultures selon la nature des projets.

Équipements associés et caractéristiques techniques :
  • Tablettes tactiles 10”durcies IP65,
  • Chipset Global Navigation Satellite System fonctionnant avec les données fournies par GPS et GLONASS,
  • Logiciel de cartographie compatible avec de nombreux formats SIG (tab, shp, gpx, kml, etc…).

Cartographie Plateforme d'innovation vegetale

Chromatographie liquide ultra haute performance

La plateforme est dotée d’un système de chromatographie liquide ultra haute performance (UHPLC) qui permet de quantifier des substances organiques non volatiles dans diverses matrices à partir de standards analytiques. En fonction des molécules à doser et des échantillons à étudier, une préparation en amont du dosage est réalisée par lyophilisation ou des techniques d’extraction (solide-liquide, liquide-liquide, SPE…). Il est ainsi possible de doser une large gamme de métabolites tels que des acides organiques, des pesticides, des hormones, etc… La sensibilité et la résolution de l’appareil est accrue par la présence d’un détecteur de masse simple quadripôle.

Équipements et caractéristiques techniques : Agilent Technologies
  • Pompe quaternaire 1290 Infinity II Flexible pump (G7104A),
  • Autosampler (G7129B),
  • Détecteur DAD (G7117B) : domaine spectral qui s’étend de 190 à 640 nm et chambre de mesure Max Light de trajet optique 60 mm,
  • Détecteur de fluorescence (G7121B) : spectre optimum compris entre 200 et 600 nm,
  • Détecteur de masse MSD IQ (G6160A) : source d’ionisation de type electrospray (ESI) en mode positif et/ou négatif. La gamme de masse pouvant aller de 2 à 1450 en rapport m/z.

UHPLC plateforme d'innovation végétale

Criblage et analyses moléculaires

La plateforme comprend une large gamme d’appareils permettant l’étude des mécanismes moléculaires. Avec une expertise dans l’extraction d’acides nucléiques à partir de matrices simples et complexes, la plateforme est capable de suivre l’expression de gènes d’intérêt dans différents tissus ou de réaliser du screening à l’aide de marqueurs biologiques par des techniques de PCR conventionnelle ou en temps réel.

Équipements et caractéristiques techniques :
  • Thermocycleurs : Bio-Rad C1000 Touch + Bloc 96 puits ou 2 x 48 puits, Bio-Rad T100,
  • Appareils de qPCR : CFX DUET 2 canaux (FAM/SYBR Green), CFX 96 5 canaux + FRET,
  • Thermofisher Nanodrop One,
  • Électrophorèse,
  • Bio-Rad Chemidoc.

Biologie moléculaire plateforme d'innovation végétale

Études microbiologiques

La plateforme est en mesure de réaliser différents essais de mise en culture ou de confrontation sur milieux solides gélosés ou en cultures liquides. Il est ainsi possible d’étudier l’effet de diverses molécules ou d’agents de biocontrôle sur des agents pathogènes en réalisant une cinétique de croissance. Ces essais peuvent être complétés par des techniques de biologie moléculaire et/ou de biochimie pour analyser les acteurs moléculaires impliqués.

Équipements et caractéristiques techniques :
  • Étuves thermostatées – Thermofisher,
  • Hottes à flux laminaire – Faster,
  • Poste de sécurité microbiologique de type II – Faster.

PIV champigon

Conception et gestion de projets scientifiques et techniques 

D’un simple questionnement à la mise en pratique, nous restons disponibles pour échanger avec vous.

L’équipe se compose :

  • Romain PIERRON, Docteur Ingénieur en Physiologie Végétale, Pilote scientifique,
  • Yann LEVA, Ingénieur d’Études en techniques biologiques,
  • Célia PERRIN, Ingénieure d’Études en biologie moléculaire, biochimie et microbiologie,
  • Virginie WETTA, Assistante Ingénieure en expérimentation et production végétale.

Nous sommes joignables au +33 (0)3 89 20 31 22 et à l’adresse piv.lvbe@uha.fr

 

Fonds Européen Agricole pour le développement durable, Fonds National d'aménagement et de développement du territoire, région grand Est, CIVA