Nous devons aux plantes notre oxygène, notre nourriture, nos médicaments, nos meubles et nos vêtements et la jouissance de notre environnement naturel. En conséquence, les phytologues s'emploient depuis longtemps à comprendre la croissance des plantes en relation avec leurs déterminants génétiques et physiologiques, et en raison des interactions avec les facteurs environnementaux tels que la lumière, la température, l'eau et les nutriments. Des modèles conceptuels ont été proposés depuis le 19ème siècle pour résumer et défier les limites de nos connaissances. Ces 40 dernières années, de tels modèles ont témoigné des progrès réalisés dans les relations entre théorie, expérience et simulation informatique. Les modèles de plantes fonctionnelles et structurelles (FSPM) intègrent les derniers développements de la modélisation de la croissance des plantes et permettent aux scientifiques d'explorer la relation complexe entre la structure corporelle modulaire (ou l'architecture) de la plante et les processus qui sous-tendent sa croissance et son développement dans l'espace et dans le temps.

Ce domaine de recherche hautement interdisciplinaire a vu l'étendue de ses applications potentielles augmenter considérablement au cours des dernières années. En effet, adapter les systèmes de production végétale aux changements globaux, préserver la diversité végétale in natura ou la sélection de caractères clés pour la sélection de cultures et d'arbres performants dans un monde de plus en plus rare sont autant de sujets d'actualité qui requièrent une expertise approfondie sur la façon dont les plantes perçoivent, intègrent et réagissent à leur environnement. Afin de mieux comprendre comment les plantes dotées d'un patrimoine génétique spécifique croissent et se développent dans des conditions environnementales spatialement et temporellement hétérogènes, les modèles FSPM visent à prendre en compte la boucle de rétroaction entre les perceptions locales et le fonctionnement des organes végétaux (feuilles, racines…), les capacités de régulation des plantes en fonction de leur génome, et les réponses de l'organisme entier prenant en compte les échanges de ressources et la signalisation entre les différentes parties de la plante.

Outre la simple compréhension, ces modèles FSP trouvent également une place de choix dans les applications assistées par modèles développées pour analyser la relation génotype-phénotype. Le phénotype d'une plante (c'est-à-dire son apparence et son comportement) résulte en effet de l'interaction de ses gènes (c'est-à-dire le code génétique, G) avec l'environnement local (facteurs abiotiques et biotiques, E). Alors que des méthodologies à haut débit sont désormais couramment disponibles pour qualifier l'action des gènes, les techniques de phénotypage des plantes rattrapent leur retard afin de déchiffrer les interactions GxE. Les méthodes non invasives, basées sur l'imagerie et la modélisation, sont devenues plus courantes pour caractériser les phénotypes. Les modèles FSP abordent ainsi un large éventail de questions en sciences végétales, en écologie et en sélection. Cependant, de nombreuses recherches sont encore nécessaires sur la conception de ces modèles elle-même et les questions méthodologiques associées.

La sixième Conférence internationale sur la modélisation, la simulation, la visualisation et les applications fonctionnelles et structurelles de la croissance des plantes (PMA 2018), qui se tiendra à Hefei, en Chine, du 4 au 8 novembre 2018, se concentre explicitement sur ces différents aspects : la recherche de pointe en sciences végétales dans laquelle les modèles FSP sont utilisés pour répondre aux questions liées à la croissance, au développement, à la compétition et à la sélection des plantes, ainsi que la recherche en informatique, axée sur la capture de la complexité des mécanismes qui régissent les processus aux niveaux cellulaire, organique, végétal, du champ et de la communauté.

Annals of Botany publiera un numéro spécial sur la modélisation fonctionnelle et structurelle de la croissance des plantes en 2020 à la suite de la conférence PMA 2018. Les rédacteurs invités seront Gaëtan Louarn et Youhong Song. Il s'agit également d'un appel ouvert à la soumission d'articles supplémentaires liés à la modélisation FSP et au phénotypage végétal assisté par modèle, qui peuvent également être envisagés pour être inclus dans le numéro spécial, après le processus habituel d'examen par les pairs. Tous les types d'articles (articles de recherche primaires, critiques, points de vue, recherche en contexte) sont les bienvenus. Si vous avez un manuscrit que vous aimeriez voir inclus dans le numéro spécial sur la modélisation fonctionnelle et structurelle de la croissance des plantes, veuillez envoyer un aperçu (titre, auteurs et 250 à 500 mots) de votre article à office@annbot.com. Toutes les soumissions de numéros spéciaux doivent être reçues via Portail de soumission d'AoB avant 19 juillet 2019 afin d'être considéré pour l'inclusion dans le numéro spécial. La date limite de soumission des esquisses est 28 Juin 2019.

Le numéro spécial 2020 de Annals of Botany sur la modélisation et les applications de la croissance des plantes s'appuiera sur des questions antérieures dans ce domaine ;

Modélisation fonctionnelle-structurelle de la croissance des plantes (Vol. 121, n° 5, avril 2018)

Robustesse du développement et diversité des espèces (Vol. 117, n° 5, avril 2016)

Modélisation fonctionnelle-structurelle de l'usine (Vol. 114, n° 4, septembre 2014)

Croissance des plantes et modélisation architecturale et ses applications (Vol 107, n° 5, avril 2011)

Modélisation fonctionnelle-structurelle de l'usine (Vol 108, n° 6, octobre 2011)