Solutions pour

Universitaires et scientifiques

Améliorer la recherche sur les plantes en laboratoire et sur le terrain

Surveillance en temps réel des signaux des plantes

L'électrophysiologie végétale est un domaine d'étude depuis plus d'un siècle, mais les progrès dans le décodage des signaux végétaux sont restés limités. Aujourd'hui, Vivent Biosignals, en collaboration avec d'autres entreprises et chercheurs avant-gardistes, réalise des avancées significatives dans la compréhension et le décodage de ces signaux, ainsi que dans leur association avec des réponses spécifiques des plantes. Nos biocapteurs avancés sont conçus pour capturer les signaux végétaux avec précision, adaptés aux espèces à tiges tendres et ligneuses, quelle que soit leur taille. Que vous travailliez en laboratoire ou sur le terrain, Vivent Biosignals vous offre des options flexibles pour vos recherches. Nos biocapteurs sont disponibles à la location ou à l'achat, et donnent accès à un tableau de bord analytique convivial et interactif. Ce tableau de bord vous permet de visualiser les signaux végétaux, d'effectuer des analyses statistiques et d'apprentissage automatique avancées, et de suivre vos expériences à distance via LiveView.

L'électrophysiologie végétale fournit une perspective en temps réel de l'ensemble de la plante — reliant la biologie moléculaire, l’écologie et l’agronomie appliquée.
Il aide à répondre aux questions de « Comment les plantes réagissent-elles aux stimuli ? » à "Comment pouvons-nous cultiver des aliments avec moins d’intrants dans un contexte de changement climatique ?

Principaux intérêts académiques en électrophysiologie végétale

1. Biologie végétale fondamentale

2. Physiologie du stress

3. Amélioration et sélection des cultures

4. Photosynthèse et utilisation de l'énergie

5. Interactions plantes-microbes, plantes-insectes et plantes-environnement

6. Agroécologie et agriculture durable

Capturez les biosignaux de votre culture :
Fraises Les pommes Raisins Oranges tomates Patates Vignes Concombres Orchidées tulipes

fonctionnement

Communication constante entre les racines et les pousses

Les plantes communiquent en interne par des signaux électriques, mécaniques et chimiques, réagissant aux stimuli par des ondes électriques caractéristiques. En surveillant 16 à 32 plantes par hectare tout au long du cycle de culture, notre technologie fournit des données en temps réel sur la santé des plantes et leurs réponses aux traitements et aux menaces, vous permettant ainsi de répondre efficacement à leurs besoins. Grâce à une électronique innovante et à l'IA, les biocapteurs Vivent détectent les stress abiotiques comme la sécheresse et les déficits nutritionnels, ainsi que les stress biotiques comme les nématodes et les pucerons. Les indicateurs de santé des cultures Vivent Biosignals s'intègrent aux outils d'aide à la décision, permettant une évaluation immédiate de l'efficacité des traitements, ce qui se traduit par une augmentation des rendements et une meilleure protection des cultures.

Activité des plantes

Les capteurs Vivent Biosignals mesurent les signaux végétaux haute résolution, offrant un aperçu unique de leur activité à différentes échelles de temps, de la seconde à la saison. Ces signaux révèlent comment les plantes réagissent aux stress, à la lumière, à l'irrigation, au climat et aux variations de température. Nous avons développé des outils pour identifier et évaluer les schémas de ces signaux, offrant ainsi un retour direct sur l'activité des plantes.

Deux indicateurs d’activité clés sont particulièrement précieux pour les producteurs et les chercheurs :

Amplitude journalièreCette mesure reflète les variations des mesures sur une période de 24 heures, un indicateur fiable de la performance photosynthétique et de la croissance d'une plante. Elle permet aux producteurs d'évaluer l'efficacité avec laquelle les plantes utilisent les ressources et la lumière disponibles.

Activité rapideCette mesure quantifie les changements de l'ordre de la seconde à la minute, ce qui constitue un indicateur fiable des stress aigus et durables. Des températures défavorables, un stress lumineux ou hydrique entraînent tous une augmentation de l'activité rapide, ce qui fait de cette mesure un outil précieux pour reconnaître le stress aigu.

Comparez vous-même les différents groupes en cliquant sur les différentes lignes.

Recherche prouvée

Recherches publiées sur les plantes

Chez Vivent Biosignals, nous sommes fiers de collaborer avec des partenaires internationaux comme vous pour relever les défis et exploiter pleinement le potentiel de vos pratiques de recherche. Découvrez nos dernières publications ci-dessous.

Lot de publications de recherche 2019

Explorez un ensemble complet de 5 articles de recherche sur l'électrophysiologie végétale, offrant des informations approfondies sur les dernières évaluations et découvertes

Lot de publications de recherche 2024

Découvrez un ensemble complet de 5 articles de recherche sur l'électrophysiologie végétale, offrant des informations approfondies sur les dernières évaluations et découvertes.

Lot de publications de recherche 2025

Découvrez un ensemble complet de 5 articles de recherche sur l'électrophysiologie végétale, offrant des informations approfondies sur les dernières évaluations et découvertes.

Questions fréquentes

1. Comment Vivent Biosignals soutient-il les universitaires et les scientifiques dans la recherche sur les plantes ?

2. Les universités peuvent-elles collaborer avec Vivent Biosignals sur des projets de recherche agricole personnalisés ?

Oui, nous collaborons régulièrement avec des universités, des instituts de recherche et des chercheurs indépendants. Nous proposons un accompagnement personnalisé pour les outils de recherche agricole spécialisés, aidant les équipes de recherche à concevoir des expériences complexes, à intégrer nos biocapteurs à leurs installations de laboratoire existantes et même à co-développer de nouveaux modèles prédictifs pour des espèces végétales spécifiques ou des facteurs de stress particuliers.

3. Quel type de données les agronomes peuvent-ils recueillir à l'aide des capteurs Vivent ?

4. Les capteurs d'électrophysiologie de Vivent conviennent-ils à la fois à la recherche en laboratoire et sur le terrain ?

5. Pour quels types de plantes ce produit est-il efficace ? Peut-on l’utiliser sur des plantes ligneuses ?

Cette technologie fonctionne sur tous les types de plantes, y compris celles dépourvues de système vasculaire, et présente des réponses très générales, notamment aux variations d'intensité lumineuse, déjà prises en compte dans les calculs de Vivent. Cependant, nombre de nos algorithmes sont conçus pour les dicotylédones et nécessiteraient d'être adaptés à d'autres types de plantes. Le système peut parfaitement être utilisé pour mesurer les plantes ligneuses, et Vivent dispose d'enregistrements à long terme sur un large éventail d'espèces, du séquoia à la vigne en passant par le pommier, certains enregistrements s'étendant sur trois ans.

6. Cette technologie est-elle capable de faire la distinction entre différents signaux électriques – par exemple Ca2+, les espèces réactives de l'oxygène (ROS) ou autres ?

7. De combien de plantes ou de répliques expérimentales avez-vous besoin pour construire un modèle d'apprentissage automatique ?

Nous construisons généralement nos modèles avec des groupes d'au moins 8 plantes, idéalement 16 ou plus, que nous suivons jusqu'à ce que nous soyons certains d'une réponse physiologique. Nous utilisons généralement au moins deux groupes de plantes : un groupe témoin et un groupe stimulé. Nous réalisons souvent deux répétitions de l'expérience afin de contrôler l'influence d'autres stimuli, comme les variations des conditions de culture, puis nous validons le modèle sur une troisième répétition.

8. Comment savez-vous comment étiqueter vos données ? Les étiquettes sont-elles spécifiques aux plantes ou à des groupes de plantes ?

Nous utilisons différentes méthodes pour étiqueter nos données et nous privilégions presque toujours des étiquettes spécifiques à chaque plante et à chaque période. Dans la mesure du possible, nous utilisons des mesures auxiliaires quantifiées, telles que l'analyse des tissus foliaires pour un modèle de nutriments, afin d'étiqueter les données. Lors de l'élaboration d'un nouveau modèle, nous aimons ajouter aux étiquettes les réponses observables des plantes, afin de confirmer leur survenue. En cas de sécheresse, nous pourrions utiliser l'humidité du sol, le potentiel hydrique foliaire, les échelles de biomasse, les taux de transpiration ou des réponses observables comme le flétrissement des feuilles. Nous serions ravis de collaborer avec vous pour définir des sources de données auxiliaires pour l'étiquetage des données.

9. Les modèles que vous générez sont-ils généralisables entre les espèces végétales ou sont-ils spécifiques à une espèce ?

Il existe une réponse complexe à cette question apparemment simple… Dans de nombreux cas, les métriques et les modèles sont généralisables à une vaste gamme d'espèces végétales. Par exemple, les réponses à la lumière, à la température et à l'humidité, ou à l'arrosage des plantes cultivées en terre, sont des réponses très généralisables. Certains modèles, comme les modèles de déficit en nutriments, doivent être affinés pour des types de plantes spécifiques, ce qui est logique puisque différentes plantes ont des besoins différents en nutriments, tant en quantité qu'en proportion. Ces modèles fonctionnent généralement bien pour toutes les plantes d'une même famille, et seraient donc, par exemple, adaptés à toutes les plantes de la famille des Solanacées (tomates, pommes de terre, poivrons, aubergines, etc.). Enfin, nous avons développé des modèles permettant de différencier les réponses de génotypes étroitement apparentés. La réponse à la question « les modèles sont-ils généralisables ? » est donc : cela dépend. Nous disposons de nombreux conseils pour construire des modèles généralisables si tel est l'objectif de vos travaux. Il reste encore beaucoup à apprendre sur l'universalité des réponses et des signaux des plantes, et nous serions ravis de collaborer avec vous pour explorer ce domaine fascinant.

10. Pouvez-vous m'aider à construire mes propres maquettes ?

11. Comment savoir quels facteurs provoquent les réponses des plantes et comment éliminer de vos modèles les facteurs indésirables qui affectent ces réponses ?

Il est clair que les plantes réagissent simultanément à de nombreux stimuli. C'est pourquoi l'interprétation des signaux électrophysiologiques est à la fois passionnante et complexe. Nombre des réponses les plus fortes chez les plantes proviennent d'apports fondamentaux comme la lumière, l'eau ou les nutriments, ainsi que de facteurs de stress importants comme les blessures. Nous avons pu caractériser plusieurs de ces réponses et les éliminer du signal si elles constituent effectivement des facteurs indésirables. Nous utilisons une méthodologie expérimentale rigoureuse pour éliminer ces facteurs indésirables et les réponses végétales associées de nos modèles. Nous recommandons généralement de réaliser plusieurs répétitions expérimentales, voire des répétitions multiples dans certains cas, afin d'éliminer les facteurs indésirables. Les équipes de Vivent sont à votre disposition pour discuter des bonnes pratiques en matière de conception expérimentale.

12. Comment détermine-t-on l'emplacement des électrodes ? Peut-on enregistrer des organes spécifiques de la plante comme les fleurs ou les racines, ou faut-il toujours enregistrer à partir de la tige ?

Pour déterminer l'emplacement des électrodes, nous prenons en compte les réponses des plantes les plus pertinentes. Pour évaluer la santé générale des cultures ou leurs réponses globales aux stress ou aux traitements, l'enregistrement des signaux systémiques au niveau des tiges est tout à fait judicieux. Si l'on s'intéresse à une réponse liée à un événement de développement précis, comme la pollinisation, la nouaison ou la germination, il convient d'envisager un placement différent des électrodes. Nous avons réalisé des enregistrements au niveau des fleurs, des racines, des feuilles, des tiges et des fruits. Il est possible d'enregistrer l'activité de différents organes afin de recueillir les données les plus pertinentes pour la question de recherche spécifique.

13. Quel type de contrôles de base ou négatifs utilisez-vous pour les expériences d'électrophysiologie ?

Tout d'abord, Vivent utilise divers contrôles pour garantir l'enregistrement de signaux électrophysiologiques de haute qualité. Chaque appareil est rigoureusement testé et calibré avant expédition et peut être recalibré entre les expériences si nécessaire. Nous vérifions la qualité du signal après son insertion sur chaque plante et formons les utilisateurs à l'évaluer eux-mêmes. Nous utilisons également des modèles qui nous alertent en cas d'insertion incorrecte des électrodes. Lors de la conception expérimentale, nous recommandons l'utilisation de plusieurs contrôles de base et négatifs afin d'assurer des résultats de haute qualité. Premièrement, nous recommandons de suivre des groupes de plantes suffisamment importants pour atténuer la variabilité inter-plantes. Deuxièmement, nous suggérons souvent un plan expérimental factoriel 2x2 au minimum, avec des appareils connectés à des plantes appartenant à plusieurs groupes expérimentaux. Enfin, nous recommandons de réaliser plusieurs répétitions expérimentales afin de neutraliser les différences de conditions de culture si celles-ci ne peuvent être contrôlées artificiellement.

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