De nouveaux outils et méthodes pour sélectionner des cultures pérennes
Pour assurer la sécurité alimentaire de demain, l’Europe va devoir cultiver de nouvelles plantes capables de résister aux défis liés au changement climatique. Il s’agit notamment de tester et d’introduire des variétés mieux adaptées aux pratiques de gestion durable des cultures. Dans le cadre du projet INVITE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) financé par l’UE, un consortium de parties prenantes pluridisciplinaires s’est proposé d’améliorer l’efficacité des tests pour les variétés de cultures. Le projet a développé plusieurs outils et méthodes permettant de tester la réussite des cultures dans diverses conditions de production et de facteurs de stress. L’équipe a travaillé sur 10 cultures différentes commercialement importantes, principalement le maïs et le blé. Elle a également réalisé de nombreux progrès dans les domaines du tournesol, de la tomate, de la pomme et des cultures fourragères, ainsi que du soja et du colza. «Les principales pressions que nous avons testées étaient biotiques, comme les organismes nuisibles et les maladies, et abiotiques, c’est-à-dire l’impact du changement climatique», explique François Laurens(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), scientifique à l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (INRAE) en France.
Définir les bioindicateurs des principaux stress des cultures
L’équipe a d’abord mené des recherches en amont pour définir les bioindicateurs des principaux stress. Pour tester l’impact du stress biotique sur les cultures, l’équipe a décidé de quantifier le niveau d’incidence de Septoria(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), une maladie fongique très dommageable, sur les cultures de blé pendant la période asymptomatique. Concernant les stress abiotiques, les chercheurs ont choisi trois exemples: les bio-indicateurs pour l’utilisation de l’eau par les plantes, les tests sur les tomates dans une série de conditions de culture et les tests sur les schémas épigénétiques dans les clones de pommes sous diverses conditions climatiques futures en Europe.
Développer de nouveaux outils et méthodes
Les principaux résultats du projet ont été obtenus grâce au développement d’outils et de méthodes avancés pour tester les variétés de cultures, avec des progrès majeurs concernant le phénotypage, le génotypage et la modélisation. Pour le phénotypage, l’équipe a développé plus de 40 tests pour la quasi-totalité des cultures, portant sur un large éventail de caractéristiques végétales, notamment les caractéristiques des organes, des maladies, du développement des plantes et de l’adaptation au changement climatique. Les essais sur le terrain et en laboratoire se sont appuyés sur de nombreuses technologies, notamment des téléphones mobiles, des drones, des bâtons Literal(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), des dispositifs spécifiques pour certaines cultures et des plateformes de phénotypage. «Nous avons pu considérablement améliorer les niveaux de maturité technologique (TRL) des différents outils étudiés», ajoute François Laurens. Les bureaux d’examen ont enregistré des niveaux de TRL parmi les plus élevés dans le domaine des technologies de culture du blé, en mesurant les principales caractéristiques de performance à l’aide de bâtons Literal et de drones équipés de caméras multispectrales et RVB, et dans le domaine du maïs, avec un succès majeur, la «earbox» qui évalue les caractéristiques de l’épi de maïs. Concernant le génotypage, INVITE a défini des marqueurs moléculaires liés à des caractéristiques végétales spécifiques, qui pourront également aider à gérer les collections de référence. L’équipe a proposé de nouveaux biotests pour trois maladies végétales majeures: le virus de la mosaïque de la tomate, le virus de la maladie bronzée de la tomate et le fusarium. D’autres biotests ont été proposés pour toutes les cultures et de nombreux caractères. INVITE s’est également appuyé sur une longue série de données historiques pour former de nouveaux modèles statistiques et physiologiques. Au-delà de la modélisation pure, l’équipe souligne les progrès réalisés en «envirotypage», qui évalue la manière dont les variétés de cultures se développeraient dans divers pays de l’UE sous de futurs scénarios agro-environnementaux, ainsi qu’un prototype d’outil d’aide à la décision pour les tournesols. Cet effort aide les agriculteurs à choisir un cultivar qui tient compte de la variété, de la valeur agronomique, de la performance et de l’environnement.
Initier de nouveaux projets européens
Le suivi direct des travaux sera assuré par d’autres projets de l’UE, notamment PHENET(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), AppleBiome(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et InnOBreed(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «L’une des principales réussites du projet réside dans la création d’un véritable consortium regroupant des bureaux de recherche, d’examen et de post-enregistrement, ainsi que des obtenteurs», explique François Laurens.
