CE20 - Biologie des animaux, des organismes photosynthétiques et des microorganismes

Analyse du compromis croissance/défense chez le blé dur – TRADEOFF

Comprendre le compromis croissance/défense pour une meilleure utilisation des produits de bio-contrôle et de stimulaton de croissance

Deux catégories de produits de stimulation des plantes sont utilisées dans l'agriculture: les biostimulants (stimulation de la croissance) et les éliciteurs de défense (ou inducteurs de défense). Malgré l'utilisation croissante de ces produits (+12% de croissance mondiale au cours des 5 dernières années), peu d'études scientifiques sont consacrées à déchiffrer l'impact physiologique de ce nouveau type de produits isolément ou en combinaison.

Une meilleure compréhension des compromis entre croissance et défense est essentielle pour le développement de produits de biocontrôle et de stimulation.

Ce projet vise trois objectifs: (1) Tout d'abord, nous posons l'hypothèse qu'il existe des conditions où la croissance et la défense peuvent être optimisées. Notre premier objectif est de mieux comprendre, en conditions contrôlées, la relation entre la croissance et la défense déclenchée par différents produits de stimulation des plantes, avec ou sans compétition intra-spécifique; (2) Nous émettons l'hypothèse que certains génotypes peuvent présenter un compromis limité. Notre deuxième objectif est d'explorer chez différentes espèces et au sein d’une même espèce la relation entre croissance et défense; (3) nous émettons l'hypothèse que les expériences en conditions contrôlées devraient permettre une évaluation pertinente pour le compromis dans des conditions réelles sur le terrain. Notre troisième objectif sera de tester au champ nos découvertes afin de faire des preuves de concept convaincantes pour les fabricants de biostimulants, les agriculteurs et les sélectionneurs.

La culture de blé dur, qui est confrontée à des difficultés liées aux maladies et au rendement et pour laquelle les partenaires 1 et 3 ont accumulé des données préliminaires pertinentes pour ce projet, sera la principale cible du projet. D'autres plantes seront également évaluées afin de produire des connaissances génériques pour les principales céréales.
Le projet TRADEOFF bénéficiera de quatre atouts majeurs : (1) une capacité nouvelle d’effectuer des mesures simultanées de croissance et de défense, et ce de façon comparable dans plusieurs espèces de céréales (BGPI), (2) une forte expertise dans le phénotypage de traits complexes (BGPI), (3) de nouveaux outils statistiques d’analyse de données génomique (AGAP) et enfin (4) la capacité à effectuer des essais complexes au champ (Frayssinet).

Les résultats attendus sont : (1) une meilleure compréhension du compromis croissance/défense dans un large éventail de situations biologiques et de contextes génétiques, (2) l’identification chez le blé dur de génotypes où la croissance et la défense ne sont pas corrélées négativement ainsi que des marqueurs génétiques pour sélectionner ce caractère, (3) la preuve de concept pour les acteurs concernés (agriculteurs, développeurs de produits de biostimulation et sélectionneurs) que l'utilisation des produits de stimulation peut être optimisée.

Le projet suit normalement son cours

Aucun

Deux catégories de produits de stimulation des plantes sont utilisées dans l'agriculture: les biostimulants (stimulation de la croissance) et les éliciteurs de défense (ou inducteurs de défense). Malgré l'utilisation croissante de ces produits (+12% de croissance mondiale au cours des 5 dernières années), peu d'études scientifiques sont consacrées à déchiffrer l'impact physiologique de ce nouveau type de produits isolément ou en combinaison. Pourtant chez les plantes, l'investissement dans la défense contre les agents pathogènes est souvent coûteux pour la croissance et la reproduction (donc le rendement), un phénomène appelé compromis (« trade-off ») entre croissance (production) et défense (protection). Ce compromis est renforcé par la limitation des ressources, situation que l'on retrouve notamment dans les champs où les plantes explorent des niches identiques et sont donc soumises à une forte compétition. Inversement, l'utilisation d'inducteurs de défense des plantes a des effets néfastes sur la croissance. Ces effets néfastes des biostimulants et inducteurs de défense dus au compromis croissance/défense pourraient limiter leur utilisation. Une meilleure compréhension de de compromis est essentielle pour leur développement.
Dans le projet TRADEOFF, nous avons l'ambition de mieux comprendre ce compromis en utilisant une approche intégrative utilisant la biologie moléculaire, la physiologie et la génétique. Afin d'obtenir un impact maximal de nos résultats, nous combinerons des expériences sur le terrain et en conditions contrôlées.
Ce projet vise trois objectifs: (1) Tout d'abord, nous posons l'hypothèse qu'il existe des conditions où la croissance et la défense peuvent être optimisées. Notre premier objectif est de mieux comprendre, en conditions contrôlées, la relation entre la croissance et la défense déclenchée par différents produits de stimulation des plantes, avec ou sans compétition intra-spécifique; (2) Nous émettons l'hypothèse que certains génotypes peuvent présenter un compromis limité. Notre deuxième objectif est d'explorer chez différentes espèces et au sein d’une même espèce la relation entre croissance et défense; (3) nous émettons l'hypothèse que les expériences en conditions contrôlées devraient permettre une évaluation pertinente pour le compromis dans des conditions réelles sur le terrain. Notre troisième objectif sera de tester au champ nos découvertes afin de faire des preuves de concept convaincantes pour les fabricants de biostimulants, les agriculteurs et les sélectionneurs.
La culture de blé dur, qui est confrontée à des difficultés liées aux maladies et au rendement et pour laquelle les partenaires 1 et 3 ont accumulé des données préliminaires pertinentes pour ce projet, sera la principale cible du projet. D'autres plantes seront également évaluées afin de produire des connaissances génériques pour les principales céréales.
Le projet TRADEOFF bénéficiera de quatre atouts majeurs : (1) une capacité nouvelle d’effectuer des mesures simultanées de croissance et de défense, et ce de façon comparable dans plusieurs espèces de céréales (BGPI), (2) une forte expertise dans le phénotypage de traits complexes (BGPI), (3) de nouveaux outils statistiques d’analyse de données génomique (AGAP) et enfin (4) la capacité à effectuer des essais complexes au champ (Frayssinet).
Les résultats attendus sont : (1) une meilleure compréhension du compromis croissance/défense dans un large éventail de situations biologiques et de contextes génétiques, (2) l’identification chez le blé dur de génotypes où la croissance et la défense ne sont pas corrélées négativement ainsi que des marqueurs génétiques pour sélectionner ce caractère, (3) la preuve de concept pour les acteurs concernés (agriculteurs, développeurs de produits de biostimulation et sélectionneurs) que l'utilisation des produits de stimulation peut être optimisée.

Coordinateur du projet

Monsieur Jean-benoit Morel (Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

BGPI Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée
FRAYSSINET R&D FRAYSSINET
AGAP Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et Tropicales

Aide de l'ANR 219 881 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2019 - 36 Mois

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