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Céréales : l’héritage du projet WHEALBI 

Le projet européen WHEALBI vient de se terminer le 31 décembre 2018. Coordonné par l’UMR INRA-UCA GDEC (Génétique, Diversité Ecophysiologie des Céréales), l’objectif du projet était de produire des données en masse (big data), principalement en génomique, sur les deux productions majeures que sont le blé et l’orge. 600 000 variants structuraux chez le blé ont été identifiés. Notre connaissance de la variabilité du génome au sein de cette espèce a été améliorée, ce qui permettra de contribuer à aider l’agriculture européenne à s’adapter au changement climatique tout en assurant un meilleur respect de l’environnement.

. © Inra, S Crépieux/L Tournier Arcadia international
Mis à jour le 31/01/2019
Publié le 21/01/2019

WHEALBI (WHEat and barley Legacy for Breeding Improvement) a permis à plus de 60 chercheurs de 19 Instituts ou entreprises dans 9 pays de travailler ensemble pendant 5 ans, dans l'optique de mettre les données obtenues à disposition de la communauté scientifique la plus large possible.

Le Big Data génomique

La plus grosse partie de l'héritage du projet consiste en données de séquençage du génome. Après la publication de la séquence de référence du blé l’été dernier (http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/sequencage-du-genome-du-ble), ce sont 500 blés et 500 orges issus des collections de ressources génétiques (dont le Centre de Ressources Biologique INRA https://www6.clermont.inra.fr/umr1095/Organisation/Infrastructures-experimentales/Centre-de-Ressources-Biologiques) qui ont fait l’objet d’un séquençage, non de leur génome entier (encore trop cher), mais de sa partie codante (exome), c’est-à-dire les gènes exprimés en protéines, soit environ 10% du génome. C’est, à ce jour, le plus important jeu de données génomiques produit chez ces deux espèces. Ces données ont déjà permis d’identifier 600 000 variants structuraux chez le blé permettant ainsi d’augmenter notre connaissance de la variabilité du génome au sein de cette espèce. Ces données, prochainement disponibles sur une plateforme INRA (https://wheat-urgi.versailles.inra.fr/Projects/Whealbi), ont permis aux partenaires de conduire plusieurs types d’analyses et d’apporter :

1) Un nouveau regard sur l’histoire évolutive des blés, faisant apparaitre une évolution en réseau, plus complexe que ce que l’on postulait jusqu’alors.

2) La découverte de nouveaux allèles (variants dans la séquence des gènes) contrôlant des caractères agronomiques intéressants pour l’adaptation au changement global, par exemple des tolérances accrues à la sécheresse ou de nouvelles résistances aux maladies. Pour cela, les 500 blés et les 500 orges ont été phénotypées, soit au champ, dans un réseau s’étendant de l’Ecosse à Israël (comme la résistance à la Fusariose à Clermont-Ferrand), soit sur des plateformes de phénotypage haut débit pour des caractères spécifiques (tolérance au stress hydrique sur la plateforme Phéno3C à Clermont-Ferrand).

3) Des études méthodologiques pour optimiser l’utilisation de ces nouveaux variants et allèles dans les programmes de sélection, avec une mise en œuvre pratique par les partenaires semenciers du projet.

Blé atteint de fusariose. © Inra, Olivier Soudière
Blé atteint de fusariose © Inra, Olivier Soudière

Les variétés du futur

Issues des programmes d’amélioration, en cours et à venir, les futures variétés devront être cultivées avec des pratiques agricoles plus durables, si possible s’inspirant des concepts de l’agroécologie. Or jusqu’à présent, les variétés étaient évaluées avec des conduites classiques correspondant à une agriculture dite intensive, incluant travail du sol, fertilisation élevée et protection phytosanitaire (pesticides). Dans le projet WHEALBI, un sous-ensemble de 25 variétés, réprésentant la variation historique et géographique des blés, a été évalué dans différents types de conduites, incluant une réduction des intrants (engrais-pesticides, allant jusqu’à l’agriculture biologique) et du travail du sol (avec ou sans labour, profond vs superficiel). Le but de ces essais était d’identifier les caractéristiques variétales permettant d’optimiser le rendement et la qualité du grain avec des conduites minimisant la production de gaz à effet de serre et réduisant les pollutions. Des analyses économiques effectuées dans le cadre du projet ont également montré l’intérêt de ces conduites moins intensives en termes de marge brute pour les exploitants, sans compter les services écosystémiques (ex stockage du carbone dans les sols) difficilement chiffrables.

Faire connaître cet héritage…

Les recherches conduites dans WHEALBI ont déjà été valorisées par 25 publications scientifiques dans d’excellentes revues du domaine, et d’autres seront certainement produites par l’exploitation complète des données. Ceci démontre que les résultats et avancées scientifiques obtenus se positionnent au meilleur niveau international, confortant ainsi la place de l’Europe dans le domaine extrêmement compétitif des recherches sur les céréales. De plus, les productions de WHEALBI ont vocation à toucher un public plus large, notamment au travers d’un travail conduit avec des écoles d’agronomie dans 5 pays (dont VetAgroSup sur le site clermontois) http://www.whealbi.eu/college-project, ou encore via des présentations lors de journées au champ (field days) avec des agriculteurs et techniciens de développement, au Salon International de l’Agriculture, etc.

. © Inra
© Inra

WHEALBI : programme FP7, www.whealbi.eu

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Biologie et amélioration des plantes, Environnement et agronomie, Santé des plantes et environnement
Centre(s) associé(s) :
Versailles-Grignon, Occitanie-Montpellier