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Projets conduits sur l'installation expérimentale

Conservation des ressources phytogénétiques

CRB

L’Inra a pour mission de conserver le patrimoine génétique des espèces végétales utilisées dans ses recherches. L'unité GAFL gère la banque de gènes dédiée aux légumes méditerranéens et participe à la conservation du Prunus méditerranéen. Cette mission nationale s'appuie sur l'expertise de l'IE GAFL en matière d'expérimentation et de gestion de la diversité génétique des plantes. La diversité des ressources génétiques nécessite un réel savoir-faire pour permettre la description phénotypique de chaque acquisition de plante, la régénération régulière des semences de légumes et la maintenance de l'arbre au fil des ans pour le Prunus. Cela inclut bien sûr la protection de la santé et la surveillance de tout le matériel végétal cultivé dans les champs, des abris anti-insectes et des serres, afin de permettre la distribution de matériel végétal avec une garantie de conformité et une qualité sanitaire irréprochable. Les ressources génétiques de fruits et légumes conservées chez GAFL ont été utilisées au cours des quatre dernières années dans quatre projets européens (TradiTom, G2P-Sol, Solution, Fruit Breedomics) et de nombreux projets nationaux, certains avec des sociétés de semences. Ils ont été cités dans plus de 20 publications de haut rang. Ils ont été utilisés dans le cadre de programmes de présélection et de sélection visant à promouvoir des variétés durables à faibles intrants. Ils comprennent les variétés de référence utilisées pour l’évaluation DHS.

Évaluation DHS des fruits à noyau Prunus

PC2

L’IE GAFL est responsable de  la conduite des  expérimentations sur les porte-greffes abricot, pêche, prunier japonais et prunier observés dans le cadre des test DHS (Distinction, Homogénéité, Stabilité -  tests  officiel  requis pour l'enregistrement de nouvelles variétés sur les catalogues officiels national et européen).

L'IE GAFL contribuent ainsi aux essais d’évaluation et à l’élaboration de rapports établissant une «carte d’identité» de chaque variété candidate, par comparaison avec des variétés connues. Cette mission est justifiée par l'impact considérable des obtenteurs, des éditeurs et des pépinières français du pôle européen des fruits. Pour cette mission de grande valeur économique, l’IE GAFL permet de caractériser de nouvelles variétés selon les descripteurs INOV et de les conserver pendant une période réglementaire de 4 à 30 ans, à proximité de la collection de référence.

La qualité des expériences pour cette activité a également souvent été démontrée au niveau européen (bureaux d’examen étrangers et délégations de l’OCVV).

 

Phénotypage de la résistance des plantes aux ravageurs et aux agents pathogènes

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tests pucerons
piments

L’utilisation de la résistance des plantes est un moyen important de lutter contre les parasites et les agents pathogènes tout en respectant l’environnement et la santé humaine. L’IE GAFL propose une gamme d’infrastructures expérimentales (serres, tunnels, chambres de croissance, champs ouverts) et de services permettant de finaliser le phénotype de paramètres héréditaires liés à la résistance et à la durabilité des plantes. Ces infrastructures servent également à maintenir en vie des collections de parasites biotrophes, tels que des clones de pucerons, des souches d'oomycètes, des souches de virus… Leur confinement permet de travailler en toute sécurité et en toute légalité avec des parasites de quarantaine, tels que le virus de la sharka, responsable de la maladie de Sharka. L’IE GAFL veille au confinement de l’infrastructure et assure la traçabilité.

L’IE GAFL a mis en place des conditions appropriées à appliquer dans des infrastructures confinées et dans des méthodes de protection biologique intégrées en plein champ permettant de produire du matériel végétal exempt de parasites et de pesticides non contrôlés, préalable indispensable à l’étude de la résistance aux parasites et aux agents pathogènes.

L’IE GAFL accueille des essais de différents partenaires tels que l'INRA IPS2 Saclay ou des essais menés pour des projets associant le GAFL et des sociétés semencières. Cela illustre leur attrait, comme en témoigne l’accueil permanent d’un technicien de la société de sélection CEP Innovation qui utilise l’’IE GAFL dans le cadre d’un programme de selections variétales. Au cours des quatre dernières années, ces infrastructures et services ont contribué à la production de plus de 18 publications de haut niveau sur les bases génétiques de la résistance des plantes aux parasites et aux agents pathogènes (pucerons, nématodes, virus, oomycètes…) et sur les principales découvertes en matière de durabilité des plantes. Elles ont également permis l'enregistrement des nouvelles variétés de tomates 'Garance' et 'Jouvance', regroupant jusqu'à 10 gènes de résistance aux maladies destinés à l'agriculture biologique et aux jardiniers amateurs, et en partenariat avec CEP Innovation, l'enregistrement de la marque Aramis®, variétés  d'abricot résistant à la maladie de Sharka.

 

Phénotypage de l'adaptation des plantes au stress abiotique

Dans un contexte de réchauffement climatique, les plantes sont confrontées à des risques accrus de pertes de rendement et de baisse de la qualité des fruits. L’un des objectifs de l’INRA est d’étudier l’adaptation des plantes au stress abiotique. L’IE GAFL surveille quotidiennement les paramètres climatiques ; les données environnementales de chaque essai sont enregistrées et mises à disposition pour être utilisées en tant que cofacteurs dans l'analyse des données phénotypiques.

En 2012, les infrastructures expérimentales ont été modifiées pour accueillir plus de 1600 plants de tomates avec des régimes d'irrigation différentiels entre les plantes. La serre ainsi modifiée est surveillée par un système informatique qui répartit la ferti-irrigation en fonction de la mesure d'humidité à chaque niveau de la plante. Les contrôles quotidiens effectués par l’IE GAFL ont permis un suivi précis du stress et une culture de grande qualité. Les paramètres climatiques et hydriques sont enregistrés quotidiennement et mis à la disposition des utilisateurs. Depuis 2014, ces infrastructures ont été utilisées pour 4 projets européens ou nationaux impliquant des partenaires académiques étrangers et des sociétés privées françaises. Ils permettent la pris en compte  de la variabilité génétique des paramètres écophysiologiques dans des modèle mathématique de croissance des plantes. Les essais réalisés permettent notamment de décrypter le déterminisme génétique de la tolérance des plantes au déficit en eau en comparant des facteurs génétiques impliquant différentes caractéristiques de la plante et du fruit horticoles. De plus, les fruits produits dans cette serre, soumis à un stress contrôlé et à une fertigation, ont été envoyés à des partenaires espagnols et italiens pouvant effectuer des analyses chimiques.

Par ailleurs, les données phénotypiques recueillies dans les vergers de Prunus depuis 1982 seront intégrées à la base de données TEMPO via le projet PERPHECLIM.

Culture de plantes génétiquement modifiées

Serre N

Les études génétiques nécessitent généralement une validation fonctionnelle des gènes d’intérêt consistant à appliquer des méthodes de transformation génétique permanente et temporaire. Cette activité nécessite des infrastructures spécifiques dédiées à la culture d'OGM respectant des conditions de confinement strictes afin d'éviter toute sortie incontrôlée de matériel végétal modifié, tout comme les infrastructures déjà mentionnées dédiées à l'introduction sécurisée de nouveau matériel de Prunus et à la manipulation de la quarantaine. ravageurs et agents pathogènes.

L’IE GAFL surveille et assure le confinement de 638 m² de serres et de chambres de culture consacrées à la culture de plantes transformées primaires et secondaires. Elle a défini les règles que les techniciens et les chercheurs doivent suivre pour travailler dans ces infrastructures. Les infrastructures ont été utilisées ces six dernières années dans le cadre du PIA GENIUS, qui a pour objectif de développer et d’améliorer les méthodes d’ingénierie cellulaire et de modification du génome de la tomate afin de valider les gènes impliqués dans résistants aux organismes nuisibles et aux agents pathogènes, ainsi que par des unités externes telles que l’INRA PSH à Avignon et l’INRA IPS2 à Saclay, qui permettent la production de 6 publications de haut niveau, ainsi que le dépôt d’un nouveau brevet pour les États-Unis protégeant une méthode modifications ciblées du matériel génétique issu d'une cellule végétale à l'aide du système CRISPR-Cas9.