Transcript Projet

UR Productions Végétales
Evaluation collective 2009
Restitution CS GAP & SPE
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Plan de la présentation
- Rappels du contexte
- Bilan synthétique 2002-2008
- Projet
- Réponse au comité de visite
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Identité de l’unité
- Unité pluridisciplinaire, rattachée à 2 départements de
recherche : GAP & SPE
- Taille moyenne : 35 agents permanents, dont 3 CR et 6
ingénieurs
Missions
- Produire des connaissances dans le cadre d’une
agriculture à moindres intrants
- Accompagner le développement et le transfert au
bénéfice des partenaires de l’agriculture
Champs disciplinaires
- Physiologie, Génétique, Pathologie, Nématologie,
Entomologie, Epidémiologie
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Objectifs collectifs
- Maîtriser la dynamique des interactions génotypesbioagresseurs dans les systèmes de culture de
diversification
- Gérer les ressources biologiques pour adapter les
plantes cultivées aux contraintes du milieu
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Contexte
- Un fort potentiel pour les cultures de diversification
(maraîchères, vivrières)
- Des ressources biologiques originales
- Des pressions parasitaires fortes, en évolution
- Une situation d’archipel aggravant les risques
d’introductions accidentelles
Forts enjeux de protection intégrée contre les ravageurs
des cultures
Objectifs scientifiques
- Comprendre les mécanismes épidémiologiques et
génétiques des interactions plantes/bioagresseurs /facteurs
abiotiques systèmes de culture innovants
- Comprendre la diversité des plantes cultivées et leurs
bioagresseurs/auxiliaires conservation/valorisation
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Historique
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Historique
1993
Fusion
4 unités
(patho, zoo,
physio,
génétique)
1999
Démarche
projet
d’unité
Nb de programmes
2001
Evaluation
4 thèmes
Ressources phytogénétiques
Adaptation contraintes abiotiques
Résistance bioagresseurs
Epidémiologie, PIC
Constat
Départs annoncés, capacité d’encadrement
restreinte, manque de compétitivité
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Historique
2002
Recadrage
- Boucler certains
programmes en cours
- Trouver des stratégies
d’alliance pour monter des
projets fédérateurs
(CIRAD, INRA URAPC)
2003
2005
2006
Animation, construction
- Thème systèmes de culture
(URAPC, CIRAD)
- Thème ressources
biologiques (CIRAD)
Démarrage des 2
projets
- Financements
communs
- Organisations se
mettent en place
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
2008
Finaliser le
rapprochement ?
Associer l’UAG
Traduction en projets de recherche
Modèles d’étude
- Diversité et adaptation des maïs Caraïbes
- Interactions Bemisia/Bégomovirus/Plantes maraîchères
- Diversité des Ignames américaines
- Ecologie des nématodes entomopathogènes
… 2006-2008
- Interactions Ignames/Bioagresseurs/Facteurs du milieu
- CRB Plantes tropicales / Ignames
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Bilan des programmes à ‘boucler’
Diversité et adaptation des Maïs tropicaux
Organisation de la diversité, bases génétiques R noctuelles, adaptation sols acides
 recadrage, valorisation diversité (GAP) acidité (INCO) et nutrition minérale (APC)
 clos, ressources documentées & transférées CRB, réjuvénation UE
Interactions Bemisia/bégomovirus/plantes maraîchères
Génétique des résistances melon/tomate, facteurs-clé vecteur et épidémies
 QTL melon (GAFL), R récessive tomate (CIRAD 3P), modèle épidémio et dyn (NRI, APC)
 clos, toujours attente forte sur tomate aux Antilles
Diversité igname D. trifida et son cortège de virus
Complément collections, organisation de la diversité plante + virus
 100 accessions + Guyane, découverte formes sauvages 2n, autotétraploïdie cultivées
 prévalence badnavirus, phylogénie Caulimovirus
 développement marqueurs microsats, analyses AFLP
 clos, exploitation envisagée
Connaissance et gestion des nématodes entomopathogènes
Caractériser les symbioses, structuration spatiale et temporelle des populations
 nématodes et bactéries caractérisés, avancées en systématique (EMII)
 développé microsats sur H. indica
 conçu et évalué méthodes de lutte biologique
 clos en 2010
Résultats marquants
Projet intégré Ignames
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Rappel des titres…
• Nécessité de fédérer les forces
INRA-CIRAD et URPV-URAPC
 Co-construction de 2 projets autour des
Systèmes de culture à base d’ignames, à
moindres intrants et d’un CRB Plantes tropicales
(démarrage 2006)
• Pourquoi les Ignames ?
- Créneau scientifique (espèces peu étudiées)
- Espèces d’importance alimentaire & culturelle
pour beaucoup de pays tropicaux, grande
diversité des modes de production
- Intensification récente… problèmes
phytosanitaires et agronomiques
- Collections de longue date en Guadeloupe
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Objet de recherche central…
• L’igname D. alata & son anthracnose
- Maladie fongique des parties aériennes
- Présente sur 4 continents
- Forte diversité de l’agent causal Colletotrichum
gloeosporioides (formes sexuées et asexuées)
- Candidats pour la protection intégrée en SdC…
sources de résistance, mélanges variétaux,
manipulation de l’architecture de la plante, maîtrise
des apports organiques et minéraux…
- Difficultés d’expérimentation… besoin d’outils
(phénotypage, génotypage, modélisation
épidémiologique, de l’architecture, du
fonctionnement de la plante)… pour envisager et
évaluer de nouveaux SdC
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames
• Animation URAPC-URPV-UE et avec les
départements
 Mise en route de programmes plus ou moins
partagés sur les thèmes du Diagnostic
agronomique, de l’Ecophysiologie et Interactions
Ignames/Bioagresseurs/facteurs du milieu
• Animation du CRB Plantes tropicales
- Ateliers méthodologiques bases de données et
qualité
- Conception et mise en ligne d’un système
d’information partagé
- Démarches partagées avec productions animales
et santé humaine… généré flux financiers et
reconnaissance collectivités régionales
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
• Analyse génétique des résistances
- Créer des résistances durables
• Diversité du pathogène
- Connaître la structuration des populations
- Développer des outils pour caractérisation de la
collection de souches & évaluer l’impact des
résistances / durabilité
• Epidémiologie & modélisation
- Proposer et évaluer des méthodes de PIC
GAP (GenHort, GAFL), CIRAD (Mtp), réseau Epiarch, SPE (Bio3P)
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
Analyse génétique des résistances
• Standardiser méthode quantitative
- Plants in vitro sevrés
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
Analyse génétique des résistances
• Standardiser méthode quantitative
- Plants in vitro sevrés
• Relations hôte-bioagresseur
- 60 clones x 3 souches
- Résistances spécifiques et aspécifiques
- R totales mais surtout quantitatives
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
Analyse génétique des résistances
• Standardiser méthode quantitative
- Plants in vitro sevrés
• Relations hôte-bioagresseur
Fréquence des génotypes (%)
35
- 60 clones x 3 souches
- Résistances spécifiques et aspécifiques
- R totales mais surtout quantitatives
30
25
20
15
10
5
0
R
MR
MS
S
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Fréquence de génotypes (%)
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
Analyse génétique des résistances
• Standardiser méthode quantitative
- Plants in vitro sevrés
80
70
• Relations hôte-bioagresseur
Mâl Mâle Femelle
e
172
224
- 60 clones x 3 souches
- Résistances spécifiques et aspécifiques
- R totales mais surtout quantitatives
60
50
Femelle
40
• Cartographie QTL
30
20
- Parents 2n / 2 souches, 184 hybrides F1
- Hérédité polygénique
10
0
HR
R
MR
MS
S
HS
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose
Analyse génétique des résistances
5
0,0
LOD
3
2
23,7
26,9
E38/M 49-6
E20/M 54-38
E22/M 48-35
34,3
36,4
40,9
44,7
46,0
47,5
51,5
56,5
61,4
64,4
67,8
72,5
76,2
78,7
84,7
87,5
89,9
E11/M 49-40
E12/M 67-14
E22/M 49-29
E12/M 49-34
E14/M 61-8
E11/M 49-41
E14/M 61-9
E20/M 50-7
E20/M 54-7
E20/M 54-12
E22/M 48-33
E22/M 48-54
E20/M 54-29b
E12/M 67-16
E22/M 48-44
E20/M 49-30
E20/M 50-43
96,7
E15/M 49-74
104,6
108,6
E20/M 54-16
E22/M 48-45
1
0
0
50
100
5
Cg-8
4
29,1
E12/M 49-49
E22/M 48-58
E32/M 60-19
E32/M 62-3
E41/M 59-11
E12/M 49-39
E35/M 50-21
E20/M 50-3
35,1
E32/M 60-11
43,2
46,4
E20/M 59-7
E20/M 54-15
E35/M 50-19
E20/M 49-24
E38/M 49-12
89,2
93,8
98,0
103,9
3
Cg-7
E22/M 48-59
20,3
27,8
33,3
36,6
43,0
68,5
69,5
73,2
78,5
83,7
86,0
Map (cM)
108,3
110,5
2
121,7
1
E22/M 48-11
18,7
48,8
52,1
55,6
60,7
62,7
64,3
LOD
18,7
19,6
Cg-6
51,9
53,5
58,0
62,9
E20/M 59-15
E32/M 47-15
E15/M 49-59
E20/M 50-20
E35/M 52-15
E12/M 49-28
E20/M 50-33
E32/M 62-10
E38/M 48-8
E32/M 62-2
67,7
70,4
E41/M 60-12
E11/M 58-25
E22/M 58-10
76,6
79,7
E35/M 50-22
E32/M 47-22
86,2
E20/M 54-43
Cg-2
5
4
E20/M 54-9
E14/M 61-30
E15/M 55-1
E15/M 49-26
E15/M 49-56
3
LOD
E12/M 49-23
E22/M 48-2
E41/M 60-5
4
0,0
0,0
2
E11/M 58-24
E20/M 47-12
1
Cg-1
0
0
0
50
0
120
50
Map (cM)
Map (cM)
- Couverture 82%, 20 groupes de liaison, 10 QTL
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
90
Résultats marquants
Projet intégré Ignames Modélisation épidémiologie anthracnose
• Comprendre les facteurs-clés du
développement des épidémies
- Climat, cycle épidémique, facteurs manipulables
• Développer des modèles
- Proposer et évaluer des méthodes de protection
- Coupler avec les modèles de fonctionnement de la
plante, et les modèles de SdC
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Climat
Modélisation
Epidémies
Hôtes alternatifs
Facteurs
manipulables
Résidus de culture
infectés
Distribution régionale
spatio-temporelle des
parcelles
Gestion parcellaire
Conidiospores potentielles
Date de plantation
Conidiospores déposées
sur plantes
Mélanges végétaux
Pluie
Vent
Densité de plantation
Température
Tubercules infectés
Gestion des résidus
Humectation
Développement
épidémique, production
d’inoculum secondaire
Assainissement
Résistances variétales
Taille et structure génétique
des pop. du champignon
Architecture
ALIMENTATION
Projet intégré ignames
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Climat
Modélisation
Epidémies
Hôtes alternatifs
Facteurs
manipulables
Résidus de culture
infectés
Distribution régionale
spatio-temporelle des
parcelles
Gestion parcellaire
Conidiospores potentielles
Date de plantation
Conidiospores déposées
sur plantes
Mélanges végétaux
Pluie
Vent
Densité de plantation
Température
Tubercules infectés
Gestion des résidus
Humectation
Développement
épidémique, production
d’inoculum secondaire
Assainissement
Résistances variétales
Taille et structure génétique
des pop. du champignon
Architecture
ALIMENTATION
Projet intégré ignames
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
CRB Ignames
• Un millier d’accessions conservées
- 500 accessions CRB (D. trifida, D. alata, D. cay-rot)
- 500 accessions collection de travail D. alata
- in vitro et au champ pour la caractérisation agromorphologique
- Caractérisation moléculaire avec marqueurs développés
par le CIRAD Mtp
• Développement d’un système
d’informations
- Données agro, morpho, moléculaires, juridiques, biblio
et lots expérimentaux
- Interfaçage site web, commun avec le CIRAD
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Résultats marquants
CRB Ignames
• Indexation et assainissement
- Près de 100% des accessions hébergent au moins
une famille de virus
- Standardisation détection et thermothérapie avec
(CIRAD Mtp BGPI). Méthode lourde.
- Questions de recherche sur badnavirus, intégration
dans le génome.
 fourniture matériel limitée
• Développement du partenariat
- Participation aux réseaux Caraïbe et Amérique latine
- Reconnaissance GCDT
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Et le transfert des
résultats ? • Projets d’appui au développement en partenariat
(Chambres, groupements, CIRAD…)
- Evaluations multi-locales d’hybrides prometteurs
- Conception & évaluation de procédés de lutte biologique
- Définition de cahiers des charges pour les semences issues de
vitroculture
…
• Difficulté de passer aux étapes effectives de
transfert
- Étroitesse des marchés : industriels de la semence peu intéressés
- Méthodologie de montage des projets de transfert compliquée
(diversité des acteurs)
- Difficulté de trouver des porteurs de projets ayant une capacité
d’auto-financement
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
• Groupe de travail offre et demande de transfert
Conduite d’un projet de conception d’un système d’information
Internet sur les produits potentiellement transférables du Centre.
- Utilisateurs = partenaires professionnels, collectivités, INRA...
- Pour chaque produit : filière, type de produit, enjeux, niveau actuel
de transfert, contractualisations échues ou en cours…
- Documentation technique et scientifique téléchargeable
… Vitrine des travaux du Centre, qui peut générer la
co-construction de projets de transfert
… Capitalisation documentaire, traçabilité, mémoire
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Bilan global
Forces et faiblesses
Remarques
Taux de publication encore faible
Participation à l’enseignement supérieur
réduite, pas de thèses encadrées
Engagement dans le nouveau
Master Ecotrop, co-encadrement
‘Queues de programme’ menées à terme,
en transférant et valorisant
Se donner les moyens d’aller au
bout des processus de transfert
Expérience de la pluridisciplinarité
Capacité à mobiliser des financements
Diversifier les sources (plus de
FSE après 2013)
Animation mise en place sur les
approches disciplinaires et systémiques
Veiller à développer l’animation
inter-thèmes
.. et ressources biologiques avec le
CIRAD
Le projet s’essouffle, problème de
gouvernance
Thématiques décloisonnées,
organisations améliorées
A poursuivre pour la fusion
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Le projet
Fusion URPV et URAPC début 2010
 Projet d’unité commun (scientifique & organisation)
Contexte
•
•
•
•
•
•
•
Enjeux ‘classiques Protection intégrée & valorisation
des ressources biologiques’
Sols tropicaux : faible disponibilité en nutriments,
pollutions durables
SDC diversifiés,
Couverts morcelés, pluri-spécifiques, hétérogènes
Grande diversité des acteurs et des pratiques
Espèces cultivées aux propriétés mal connues
Territoires de petite taille, avec forte demande sociétale
sur autonomie alimentaire et diminution de la
dépendance énergétique
 Double nécessité de limiter les atteintes à l’environnement, et
augmenter les niveaux de production vivrière
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Fusion URPV et URAPC début 2010
Le projet
 Projet d’unité commun (scientifique & organisation)
Contexte
•
•
•
54 permanents (9 ch, 11 ingénieurs, 34 TA)
2009 : 1 CR SAE2 (économie de l’adoption) 1 IE EA
(informatique & modélisation)
3 implantations
Elaboration & évaluation de SdC innovants
•
•
•
basées sur
Valorisation ressources et interactions biologiques
Démarche agro-écologique pour l’accès aux ressources du
milieu physique et la protection intégrée
Diagnostic de l’existant, mise au point d’innovations, prise
en compte de l’adoption
 Stratégie qui combine démarches analytiques et
systémiques
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Le projet
3 axes de recherche
•
•
•
DA & Élaboration de SdC innovants
Fonctionnement agro-écologique sols - plantes
Interactions plante / bioagresseurs / facteurs du milieu
Objets d’étude
•
Ignames, anthracnose, MO / nutriments / polluants du
sol, plantes de service, microfaune/flore du sol
• Actions sur Sdc Bananiers, en continuité des travaux
engagés
Le CRB en appui aux thématiques du projet
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Palette disciplinaire sur les ignames
Discipline
Corps
Plante
Génome
Physio
CR-DR
IE
Bioagresseurs
Ecophysio
J
s
DP
CRB : 1 IE
Epidémio
SG
0.5 ETP
Milieu physique
Bioclimato
Science du
sol
J
s
F
B
Système agricole
Agroécologie
Agron
systémiqu
HOL
IdB
YM
C
V
V
Adoption
X
F JLD
C
FG
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Fonctionnement du sol
Importance de la MO du sol, en relation avec
Élaboration de Sdc innovantsles ptés physiques et chimiques
1.Diagnostic agronomique (caractériser
1. Rôle des mycorhizes (biodisponibilité N et P)
les pratiques, élaborer un référentiel,
UAG
évaluer les performances, élaborer
2. Rôle des vers de terre (ptés physiques,
CRB
des indicateurs de durabilité)
nutrition, nématofaune) UAG
1.
Poursuivre
objectifs
‘classiques’
2. Concevoir de nouveaux systèmes
2. Proposer
des génotypes contrastés pour des études de processus
(prototypage,
modélisation)
Fonctionnement
la plante les SI UE
3. Développer
le phénotypage
pour traitsde
intéressants
3. Aborder l’économie
de l’adoption
Interactions
plante-BA-milieu
Modèle écophysio
adapté(autres
à l’igname
(T & que l’igname)
4.Poursuivre
le
rapprochement
INRA
CIRAD
espèces
1. Diversité du pathogène
photopériode), sur une variété de D. alata
2. Génétique et composantes de la 1. Autres génotypes/espèces CIRAD
résistance
2. Autres modules pour paramétrer le modèle
3. Modélisation épidémies (climat,
(maladie, absorption et accès aux
architecture, pratiques culturales) nutriments…)
Élaboration de Sdc innovants
1.Diagnostic agronomique (caractériser
les pratiques, élaborer un référentiel,
évaluer les performances, élaborer
des indicateurs de durabilité) EA
2. Concevoir de nouveaux systèmes
(prototypage, modélisation) UE
3. Evaluer a priori les possibilités
d’adoption par les acteurs INRA SAE2
Interactions plante-BA-milieu
1. Génétique ignames et pathogène
(valider QTL champ, mettre au point
des critères d’évaluation de caractères
agromorphologiques, caractériser les
composantes de la résistance)
2.Modélisation épidémies (climat,
architecture, pratiques culturales)
3.Évaluation des résistances face au
pathogène, déploiement CIRAD Ban
Etude des mécanismes dans les sols et les
plantes
1. Rôle des plantes de service pour la fourniture
hydro-minérale et azotée
2. Rôle des mycorhizes (biodisponibilité N et P) UAG
3. Rôle des vers de terre (ptés physiques,
biodisponibilité N et P, nématofaune) UAG
4. Chlordécone : absorption et stockage dans la
plante INRA EA Toulouse
Fonctionnement de la plante
Modèle écophysio adapté à l’igname (T &
photopériode), sur une variété de D. alata
1. Autres génotypes/espèces CIRAD Bénin
2. Paramétrage du modèle (stress hydrique,
absorption des nutriments et des polluants,
maladies, interactions avec PDS…)
Élaboration de Sdc innovants
Interactions plante-BA-milieu
Etude des mécanismes dans les
sols et les plantes
Fonctionnement de la plante
CRB
1. Poursuivre objectifs ‘classiques’ CIRAD - International
2. Proposer des génotypes contrastés pour les études de processus
3. Développer le phénotypage pour traits intéressants les SI UE - IGEC
4.Poursuivre le rapprochement INRA CIRAD (autres espèces que l’igname)
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Réponse au comité
Synergies avec le CIRAD
- Commande 2 DG rapprochement INRA CIRAD : analyses
sur le CRB, Biodiversité/Génétique & Agroécologie
- Multiplicité des centres de décision qui freine une
programmation intégrée
Arrêt programme trifida
- Analyse diversité : dernières publis en cours de rédaction
- Evaluation ressources : se heurte au problème d’assainissement
CRB à intégrer à des actions de recherche
- Adossement aux thèmes du projet pluri-disciplinaires
- ANR Cryoconservation (coord. F. Engelmann) recherche méthodo
- Réflexion sur badnavirus avec le CIRAD (P.-Y. Teycheney) émergence
nouvelles questions
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Réponse au comité
Projet - scientifique
- Stratégie globale à mieux définir
 Définition d’un projet à 4 ans, appui Départements
pour mieux expliciter les besoins scientifiques en
pathologie et génétique
Projet - organisation
- Appropriation par les TA à renforcer
- Défi pour la réorganisation des RH (incluant problématique CIRAD)
- Réduire le nombre d’équipes de recherche : compromis à trouver
(interdisciplinarité  1 équipe, nombre de disciplines  n équipes)
Management unité fusionnée
- DU : i) porteur du projet scientifique, ii) interface Centre, iii) axe
Interactions
- Appui nécessaire sur GRH, Interface GAP & SPE, CRB PT, Transfert
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT
Merci…
ALIMENTATION
AGRICULTURE
ENVIRONNEMENT