Favoriser les interactions Plantes x Microorganismes chez les

Favoriser les interactions Plantes x Microorganismes chez les légumineuses en vue de maintenir la production en situation de réduction d’intrants (ITM) Projet Transversal en construction dans le cadre de la TGU Agroécologie Fédérer des compétences sur une question innovante Porteurs : Nathalie Munier-Jolain et Christophe Salon Partenaires à la soumission du projet : • écophysiologistes UMR LEG • généticiens et physiologistes moléculaires des légumineuses UMR LEG • écologistes microbiens UMR MSE • physiologistes des symbioses UMR PME • spécialistes de la science du sol DIQA Agro. Sup Dijon Séminaire GIS GC HP 2 E 12 mars 2010 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T

Objectif Renouvellement des systèmes de culture (Sd. C), à plus fortes performances environnementales • amélioration des bilans environnementaux des Sd. C par l’introduction de légumineuses • exploitation accrue de la variabilité génétique pour augmenter l’adaptation des cultures aux contraintes environnementales • exploitation des interactions biotiques bénéfiques Un système complexe d’interactions biotiques entre la plante cultivée (choix variétal pour exploiter la diversité et les processus d’adaptation) et les microorganismes du sol (grande diversité existante) sous l’effet de contraintes abiotiques Séminaire GIS GC HP 2 E 12 mars 2010 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T

Contenu Différents axes de recherche • étudier la réponse des plantes (phénotypique, moléculaire) aux variations environnementales et aux microorganismes symbiotiques (approches – omics, utilisation de mutants) • évaluer le coût/bénéfice des interactions Plantes x µOrganismes • analyser la variabilité de l’interaction « génotype de la plante cultivée » X « environnement biotique » X « environnement abiotique » • recher les déterminants moléculaires de l’interaction Utilisant : • les ressources génétiques disponibles ou à créer (Mt, pois, microorganismes) • la caractérisation physico-chimique des sols (DIQA Agro. Sup Dijon), • les dispositifs de modulation et de caractérisation des flux de C, N et S sol/plante/atmosphère (chambre de marquage phytotronique isotopique, PPHD) dans l’objectif d’une efficience accrue de l’entrée d’éléments dans la plante (N atmosphérique ou combiné, H 2 O, P, S par la proposition d’idéotypes adaptés Séminaire GIS GC HP 2 E 12 mars 2010 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T

Méthodologie conception et évaluation variétale Cas du ciblage sur les interactions bio / projet IPM Quelles conséquences la diversification des Sd. P et des milieux a-telle pour le choix variétal et pour les modes d’évaluation variétale? Conséquence de la diminution de l’artificialisation sur le choix et évaluation variétal • ne pas se limiter aux interactions biotiques négatives (plantes cultivées x bioagresseurs) • exploiter les interactions biotiques bénéfiques pour optimiser le prélèvement des ressources Recherche de la variabilité génétique sur les interactions et identification des déterminismes génétiques • décomposer des systèmes complexes d’interactions biotiques, le plus souvent sous contraintes abiotiques multiples : aborder conjointement contraintes biotiques et abiotiques • identifier de nouvelles variables pertinentes pour caractériser l’interaction Place de la modélisation ? Quels outils de modélisation pour quels types de modèles? A L I M E N T A T I O N Séminaire GIS GC HP 2 E Simplification des mesures, appropriées à des dispositifs d’évaluation A G R I C U L T U R E 12 mars 2010 E N V I R O N N E M E N T variétale

Méthodologie conception et évaluation variétale Cas du ciblage sur les interactions bio / projet IPM Comment faire évoluer les dispositifs et les méthodes d’évaluation variétale pour aider à un choix variétal adapté localement aux milieux et aux pratiques Milieux plus hétérogènes : poids de l’environnement local potentiellement très variable • par modélisation identifier la sensibilité aux variables environnementales Importance du choix du réseau par rapport aux interactions biotiques évaluées • développer des travaux méthodologiques sur la construction des réseaux • développer des outils d’analyse de données de « complexes biotiques » Comment co-construire et optimiser le choix variétal et la conduite des cultures A L I M E N T A T I O N Séminaire GIS GC HP 2 E Evaluation ex ante des innovation variétales A G R I C U L T U R E 12 mars 2010 • faire un bilan des actions IMPACT ? Généraliser ces démarches E N V I R O N N E M E N T

Résultats attendus… … pour la conception d’idéotypes Proposition de caractères pertinents pour le criblage phénotypique et éventuellement de marqueurs moléculaires Introduction au moins partielle de la composante « micro-organismes » dans des modèles utile à la conception d’idéotypes Identification de l’existence d’une variabilité génétique des interactions « plante x micro-organisme » par l’exploitation des collections de ressources génétiques … pour la conception et l’évaluation variétale (à plus long terme …) Proposition de géniteurs ou prototypes agronomiques sur les caractères d’optimisation de l’interaction « plante x micro-organisme » pour le prélèvement des ressources Connexion à l’atlas Geno. Sol ? Nouvelles pistes pour l’inoculation ? Séminaire GIS GC HP 2 E 12 mars 2010 A L I M E N T A T I O N A G R I C U L T U R E E N V I R O N N E M E N T