Optimiser la diversité génétique cultivée intra-parcelle pour des systèmes agricoles biologiques plus résilients et plus stables face aux aléas climatiques

par Emma Forst

Projet de thèse en Sciences agronomiques

Sous la direction de Isabelle Goldringer et de Jérôme Enjalbert.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème , en partenariat avec Génétique Quantitative et Évolution - Le Moulon (laboratoire) , DEAP: Diversité, Évolution et Adaptation des Populations (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-01-2015 .


  • Résumé

    Le projet vise à utiliser la diversité génétique cultivée intra-parcelle comme un levier pour développer et soutenir les pratiques agro-écologiques, et plus précisément l'Agriculture Biologique en Ile-de-France dans le contexte d'un accroissement de la stochasticité climatique inter-annuelle. Partant de l'hypothèse que la diversité génétique intra-parcelle (mélange de génotypes) présente un intérêt agronomique (stabilité du rendement et de la qualité) et fournit des services de régulation biologiques tels que la réduction des maladies, le projet de thèse vise à développer et évaluer des stratégies de sélection, de création variétale ou de gestion de la diversité, qui permettront d'assembler les génotypes de façon optimale pour stabiliser la production et la qualité et minimiser les risques pour les producteurs. Pour cela, deux approches complémentaires sont développées dans le projet : 1) la co-conception pluridisciplinaire et participative d'idéotypes de mélanges de variétés spécifiquement adaptés aux contextes agro-pédo-climatiques et socio-économiques des agriculteurs biologiques participants, 2) le développement de méthodes de sélection permettant de favoriser l'aptitude à l'association des génotypes (par opposition à leur performance en pur). L'élaboration de telles stratégies de sélection repose sur la mobilisation de théories en génétique quantitatives développées initialement pour raisonner l'aptitude à la combinaison dans le cas des hybrides et adaptées ultérieurement pour traiter de l'aptitude à l'association. Cette réflexion bénéficiera de enfin l'analyse des caractères impliqués dans les interactions plante x plante, conduite dans le cadre du projet Wheatamix (ANR 2014-2017, coordonné par l'équipe DEAP). Ce travail méthodologique s'appuie sur des expérimentations réalisées au Moulon (dispositifs en rangs alternés et mélanges en microparcelles).

  • Titre traduit

    Optimising within-field cultivated genetic diversity for more resilient and stable organic farming systems dealing with climatic risks


  • Résumé

    The project aims to use the within-field cultivated genetic diversity as lever to develop and support agro-ecological practices, including the Organic Farming in Ile-de-France within the context of increasing inter-annual climate stochasticity. Assuming that within-field genetic diversity (genotypes mixtures) is of agronomic interest (yield and quality stability), and provides biological regulation services as the reduction of diseases, the PhD project aims to develop and evaluate strategies of selection, breeding and genetic diversity management that permit the design of optimal mixtures of genotypes in order to stabilise the production and the quality, and minimise the risks for farmers. To this purpose, two complementary approaches are developed in this project : 1) the interdisciplinary and participative co-design of mixtures ideotypes specifically adapted to the agro-pedo-climatic and socio-economic contexts of the participating organic farmers, 2) the development of breeding methods to favour the mixing ability of the genotypes (in contrast to their performances in pure stands). The development of such strategies is based on the mobilisation of theories in quantitative genetics previously developed to select on the combining ability for hybrid breeding, these theories are applied to the mixing ablity. Finally, the reflexion will benefit from the analysis of traits involved in the plant x plant interactions included in the Wheatamix project (ANR 2014-2017 coordinated by the DEAP team). The methodological work rely on the trials conducted at Le Moulon (alternate single-row plots and microplots mixtures).