Rencontres du Végétal

Contexte

Selon Météo-France, la France connaîtra une poursuite du réchauffement climatique au XXIème siècle, pouvant atteindre près de 4 °C d’ici 2100 (sur la TRACC, trajectoire de réchauffement de référence pour l’adaptation au changement climatique). Les conséquences de ce réchauffement seront un assèchement des sols, une augmentation des journées chaudes et une réduction des jours de gel1. Bien que la pluviométrie annuelle reste globalement stable, sa répartition devient plus irrégulière, avec des périodes prolongées de sécheresse. Ces évolutions, déjà perceptibles, affectent fortement les filières végétales, avec des gestions plus compliquées des itinéraires techniques et un impact sur les rendements agricoles2. Les évolutions des pratiques en conséquence sont difficiles à mettre en œuvre, notamment du fait de référentiels encore limités.
Un des leviers pour adapter l’agriculture est la génétique. A ce jour, les entreprises de sélection travaillent principalement sur l’amélioration de la partie aérienne des plantes (développement foliaire, inflorescence, fructification, etc). Le système racinaire est aujourd’hui rarement pris en compte dans les programmes de sélection car difficilement accessible. Cependant le système racinaire joue un rôle clé dans la croissance de la plante et sa tolérance à certains stress comme les stress hydriques. Dans le contexte de dérèglement climatique, il devient donc primordial d’étudier le système racinaire et de développer des outils permettant son évaluation et sa prise en compte dans les schémas de création variétale.
Actuellement, plusieurs plateformes de phénotypage se sont développées pour offrir des installations capables d’accueillir de nombreux échantillons et de réaliser des notations de précisions grâce à des technologies de pointe. On peut citer par exemple Phénofield, Montpellier Plant Phenotyping Platforms (M3P), PHENOTIC. Ces différentes plateformes permettent des études sur différents stade et espèces. Ce sont des outils puissants adaptés à des projets de recherche, mais afin d’intégrer le système racinaire dans les programmes de sélection, les sélectionneurs ont besoin d’outils plus accessibles.

Objectifs

Dans cette optique, Vegenov a mené plusieurs projets intégrant l’étude du système racinaire. Les objectifs étaient dans un premier temps de développer les outils adaptés au phénotypage racinaire, puis de réaliser des études variétales ou des criblages de produits pour identifier des leviers d’adaptation ou de lutte.

Démarche et résultats attendus

Deux projets collaboratifs ont eu pour sujet le développement racinaire : le projet CLIMATVEG et le projet SHIVA-D.
Pour le projet CLIMATVEG, deux protocoles ont été mis au point pour l’étude du développement racinaire du chou-fleur. Le premier protocole se fait en culture in vitro sur des stades très précoces. Sur ce protocole, nous avons mis au point l’application d’un stress hydrique en le mimant par un stress osmotique. Le second protocole utilise des Rhizoboxs de taille A3 avec également l’application d’un stress hydrique. Le développement en 2D du système racinaire nous a permis d’associé à ce protocole de l’analyse d’image afin d’obtenir des données quantitatives. Ces protocoles appliqués sur une panel de génotypes diversifiés, nous ont permis d’identifier des différences entre les génotypes sur les caractères morphologique des racines, ainsi que sur l’impact du stress hydrique.
Les protocoles développés dans le projet CLIMATVEG ont été transférés aux sélectionneurs partenaires du projet pour intégration dans leurs schémas de sélection ce qui permettra d’obtenir des variétés plus adaptées au changement climatique.
Dans le projet SHIVA-D, nous avons adapté le protocole en rhizoboxs pour les laitues avec l’application du stress hydrique. Ce protocole a ensuite été appliqué sur 5 variétés. L’objectif était d’identifier les 3 variétés les plus distincts dans leur comportement face au stress hydrique. Ces variétés serviront alors de gamme pour du criblage variétale et du criblage de produit biostimulant. Ce projet est encore en cours, mais nous avons déjà obtenus des résultats prometteurs. Grâce au projet SHIVA-D, nous aurons un outil pour identifier à la fois des variétés plus tolérantes, mais aussi des produits biostimulants offrant des solutions pour une agriculture plus durable.

Références bibliographiques
1Quel climat futur dans votre région ? | Météo-France
2Thareau B., (2014). Changement climatique et évolution des pratiques agricoles en Pays de la Loire.