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Céréales : un conservatoire précieux

Sur le site de Crouël à Clermont-Ferrand, le Centre de Ressources Biologiques des céréales à pailles de Clermont-Ferrand (le "CRB", partie intégrante de l’UMR GDEC – UMR Inra-UCA) conserve,  multiplie et distribue, à des fins de recherche et de sélection de variétés nouvelles, les espèces majeures d’intérêt agronomique céréalières des genres Triticum (blé), Hordeum (orge), Secale (seigle), Triticosecale (triticale), Avena (avoine) ainsi que leurs ancêtres cultivés ou sauvages. L’une des premières collections au niveau européen

pépinière de multiplication. © Inra
Mis à jour le 14/11/2019
Publié le 14/11/2019

Ce sont près de 27000 accessions ou entités génétiques que le Centre de Ressources Biologiques conserve ainsi dans ses banques de graines, dont environ 15000 blés, 7000 orges ou 1500 avoines différentes. Concernant le blé, 1/3 est d’origine française, le second d’origine européenne et le dernier tiers provient d’une soixantaine de pays différents.

Les variétés conservées sont des ressources scientifiques et patrimoniales importantes. Elles constituent un réservoir précieux, autant pour des approches fondamentales de génomique que pour des applications d’amélioration des plantes. Elles permettent en effet de préserver la diversité existante, mais également de revenir à du matériel original par rapport aux standards du moment pour répondre à de nouveaux enjeux de l’agriculture et l’alimentation.

Une bonne partie du travail de l’équipe est dévolu à l’entretien des collections, leur caractérisation, leur conservation et leur mise à disposition. Pour assurer la pérennité des semences (régénération), environ 1800 accessions sont multipliées en pépinière, en champ ou en tunnel chaque année, avec un travail très rigoureux pour vérifier et préserver l’intégrité de chacune des accessions reproduites. A chaque variété correspond un véritable passeport d’identification. La conservation des graines se fait en chambre froide à hygrométrie contrôlée (conservation de moyen terme) ainsi qu’à -20°C en sécurité (conservation long terme).

différents lots de semences pour une même accession. © Inra
différents lots de semences pour une même accession © Inra

Le blé tendre, originaire du croissant fertile

Une analyse moléculaire et phylogéographique de la diversité parmi un échantillon de 4600 blés tendres issus du CRB a récemment permis de retracer l’origine puis l’expansion de la culture du blé  dans le monde (Balfourier et al, 2019). Ainsi, une première analyse des populations de pays fait apparaitre une structuration de la diversité initiale du blé tendre en 8 sous-populations, identifiables géographiquement : Caucase,  Asie Centrale-Afrique , Péninsule Indienne  et Asie du Sud-Est  constituant le pool asiatique ; pourtour méditerranéen , Péninsule Ibérique , Sud-Est Europe et Nord-Ouest Europe formant le pool européen. Cette structuration géographique peut sans doute s’expliquer par le phénomène de la domestication du blé tendre, apparu au néolithique dans la zone du Croissant Fertile, puis par la migration des premiers fermiers à partir de cette zone, ayant entrainé une propagation du blé tendre, d’abord vers l’ouest (Europe) selon des routes de migration humaines comme les voies danubienne et méditerranéenne, puis vers l’est (Asie) selon les routes de la soie.

Des travaux complémentaires de l’équipe, ou menés en collaboration avec d’autres équipes de l’unité, sur l’analyse de la diversité et des cibles précises, participent par ailleurs à élaborer des variétés plus productives dans un contexte d’agriculture durable et tenant compte des évolutions climatiques. Des critères comme la résilience, la teneur en protéine, la résistance aux maladies ou à la sécheresse sont plus spécialement sélectionnées ces dernières années. D’une manière générale, l’utilisation et la valorisation  de la variabilité génétique est alors un jeu de patience, d’observations et de mesures, de stratégie, tout au long des cycles de sélection.

D’autres travaux conduits au sein de l’unité GDEC et auxquels le CRB a contribué,  ont notamment permis d’obtenir, par séquençage massif, la première séquence de référence du génome de blé fin 2018, fruit d’un long travail d’un consortium international, avec plus de 100 000 gènes répertoriés, avec là aussi des applications potentielles importantes en agronomie.

  diversité du blé tendre. © Inra
diversité du blé tendre © Inra

En conclusion, les activités menées par le CRB visent à mettre à disposition d’un large public des ressources génétiques de qualité et des données de caractérisation, destinées à être valorisées dans des programmes d’amélioration génétique (chercheurs, sélectionneurs) ou directement utilisables pour une mise en culture par des agriculteurs ou particuliers.

Vous pouvez contacter l’équipe directement via l’adresse suivante : crg-ara@inra.fr 

 

Référence : Balfourier F, et al. (2019) Worldwide phylogeography and history of wheat genetic diversity. Science Advances, DOI:10.1126/sciadv.aav0536