UR Productions Végétales Evaluation collective 2009 Restitution CS GAP & SPE

1. UR Productions Végétales Evaluation collective 2009 Restitution CS GAP & SPE

2. Plan de la présentation - Rappels du contexte - Bilan synthétique 2002-2008 - Projet - Réponse au comité de visite

3. Identité de l’unité - Unité pluridisciplinaire, rattachée à 2 départements de recherche : GAP & SPE - Taille moyenne : 35 agents permanents, dont 3 CR et 6 ingénieurs Missions - Produire des connaissances dans le cadre d’une agriculture à moindres intrants - Accompagner le développement et le transfert au bénéfice des partenaires de l’agriculture Champs disciplinaires - Physiologie, Génétique, Pathologie, Nématologie, Entomologie, Epidémiologie

4. Objectifs collectifs • - Maîtriser la dynamique des interactions génotypes-bioagresseurs dans les systèmes de culture de diversification - Gérer les ressources biologiques pour adapter les plantes cultivées aux contraintes du milieu

5. Contexte - Un fort potentiel pour les cultures de diversification (maraîchères, vivrières) - Des ressources biologiques originales - Des pressions parasitaires fortes, en évolution - Une situation d’archipel aggravant les risques d’introductions accidentelles Forts enjeux de protection intégrée contre les ravageurs des cultures Objectifs scientifiques • - Comprendre les mécanismes épidémiologiques et génétiques des interactions plantes/bioagresseurs /facteurs abiotiques systèmes de culture innovants • - Comprendre la diversité des plantes cultivées et leurs bioagresseurs/auxiliaires conservation/valorisation

6. Historique

7. Historique 1993 Fusion 4 unités (patho, zoo, physio, génétique) 1999 Démarche projet d’unité 2001 Evaluation 4 thèmes Ressources phytogénétiques Adaptation contraintes abiotiques Résistance bioagresseurs Epidémiologie, PIC Constat Départs annoncés, capacité d’encadrement restreinte, manque de compétitivité Nb de programmes

8. Historique 2002 2003 2005 2006 2008 Recadrage - Boucler certains programmes en cours - Trouver des stratégies d’alliance pour monter des projets fédérateurs (CIRAD, INRA URAPC) Animation, construction - Thème systèmes de culture (URAPC, CIRAD) - Thème ressources biologiques (CIRAD) Démarrage des 2 projets - Financements communs - Organisations se mettent en place Finaliser le rapprochement ? Associer l’UAG

9. Traduction en projets de recherche Modèles d’étude - Diversité et adaptation des maïs Caraïbes • - Interactions Bemisia/Bégomovirus/Plantes maraîchères • - Diversité des Ignames américaines • - Ecologie des nématodes entomopathogènes … 2006-2008 • - Interactions Ignames/Bioagresseurs/Facteurs du milieu • - CRB Plantes tropicales / Ignames

10. Bilan des programmes à ‘boucler’ • Diversité et adaptation des Maïs tropicaux • Organisation de la diversité, bases génétiques R noctuelles, adaptation sols acides • recadrage, valorisation diversité (GAP) acidité (INCO) et nutrition minérale (APC) • clos, ressources documentées & transférées CRB, réjuvénation UE • Interactions Bemisia/bégomovirus/plantes maraîchères • Génétique des résistances melon/tomate, facteurs-clé vecteur et épidémies • QTL melon (GAFL), R récessive tomate (CIRAD 3P), modèle épidémio et dyn (NRI, APC) • clos, toujours attente forte sur tomate aux Antilles • Diversité igname D. trifida et son cortège de virus • Complément collections, organisation de la diversité plante + virus • 100 accessions + Guyane, découverte formes sauvages 2n, autotétraploïdie cultivées • prévalence badnavirus, phylogénie Caulimovirus • développement marqueurs microsats, analyses AFLP • clos, exploitation envisagée • Connaissance et gestion des nématodes entomopathogènes • Caractériser les symbioses, structuration spatiale et temporelle des populations • nématodes et bactéries caractérisés, avancées en systématique (EMII) • développé microsats sur H. indica • conçu et évalué méthodes de lutte biologique • clos en 2010

11. Résultats marquants Projet intégré Ignames

12. Rappel des titres… • Nécessité de fédérer les forces INRA-CIRAD et URPV-URAPC  Co-construction de 2 projets autour des Systèmes de culture à base d’ignames, à moindres intrants et d’un CRB Plantes tropicales (démarrage 2006) • Pourquoi les Ignames ? - Créneau scientifique (espèces peu étudiées) - Espèces d’importance alimentaire & culturelle pour beaucoup de pays tropicaux, grande diversité des modes de production - Intensification récente… problèmes phytosanitaires et agronomiques - Collections de longue date en Guadeloupe

13. Objet de recherche central… • L’igname D. alata & son anthracnose - Maladie fongique des parties aériennes - Présente sur 4 continents - Forte diversité de l’agent causal Colletotrichum gloeosporioides (formes sexuées et asexuées) - Candidats pour la protection intégrée en SdC… sources de résistance, mélanges variétaux, manipulation de l’architecture de la plante, maîtrise des apports organiques et minéraux… - Difficultés d’expérimentation… besoin d’outils (phénotypage, génotypage, modélisation épidémiologique, de l’architecture, du fonctionnement de la plante)… pour envisager et évaluer de nouveaux SdC

14. Résultats marquants Projet intégré Ignames • Animation URAPC-URPV-UE et avec les départements  Mise en route de programmes plus ou moins partagés sur les thèmes du Diagnostic agronomique, de l’Ecophysiologie et Interactions Ignames/Bioagresseurs/facteurs du milieu • Animation du CRB Plantes tropicales - Ateliers méthodologiques bases de données et qualité - Conception et mise en ligne d’un système d’information partagé - Démarches partagées avec productions animales et santé humaine… généré flux financierset reconnaissance collectivités régionales

15. Résultats marquants Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose • Analyse génétique des résistances - Créer des résistances durables • Diversité du pathogène - Connaître la structuration des populations - Développer des outils pour caractérisation de la collection de souches & évaluer l’impact des résistances / durabilité • Epidémiologie & modélisation - Proposer et évaluer des méthodes de PIC GAP (GenHort, GAFL), CIRAD (Mtp), réseau Epiarch, SPE (Bio3P)

16. Résultats marquants Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose Analyse génétique des résistances • Standardiser méthode quantitative - Plants in vitro sevrés

17. Résultats marquants Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose Analyse génétique des résistances • Standardiser méthode quantitative - Plants in vitro sevrés • Relations hôte-bioagresseur - 60 clones x 3 souches - Résistances spécifiques et aspécifiques - R totales mais surtout quantitatives

18. Résultats marquants Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose Analyse génétique des résistances • Standardiser méthode quantitative - Plants in vitro sevrés • Relations hôte-bioagresseur - 60 clones x 3 souches - Résistances spécifiques et aspécifiques - R totales mais surtout quantitatives

19. Résultats marquants 80 Mâle 172 Femelle Mâle 224 70 60 Fréquence de génotypes (%) 50 Femelle 40 30 20 10 0 HR R MR MS S HS Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose Analyse génétique des résistances • Standardiser méthode quantitative - Plants in vitro sevrés • Relations hôte-bioagresseur - 60 clones x 3 souches - Résistances spécifiques et aspécifiques - R totales mais surtout quantitatives • Cartographie QTL - Parents 2n / 2 souches, 184 hybrides F1 - Hérédité polygénique

20. Résultats marquants Projet intégré Ignames Interactions Igname / anthracnose Analyse génétique des résistances - Couverture 82%, 20 groupes de liaison, 10 QTL

21. Résultats marquants Projet intégré Ignames Modélisation épidémiologie anthracnose • Comprendre les facteurs-clés du développement des épidémies - Climat, cycle épidémique, facteurs manipulables • Développer des modèles - Proposer et évaluer des méthodes de protection - Coupler avec les modèles de fonctionnement de la plante, et les modèles de SdC

22. Facteurs manipulables Climat Distribution régionale spatio-temporelle des parcelles Hôtes alternatifs Résidus de culture infectés Gestion parcellaire Pluie Conidiospores potentielles Date de plantation Vent Mélanges végétaux Température Conidiospores déposées sur plantes Densité de plantation Humectation Tubercules infectés Gestion des résidus Développement épidémique, production d’inoculum secondaire Assainissement Résistances variétales Taille et structure génétique des pop. du champignon Architecture Modélisation Epidémies Projet intégré ignames

23. Facteurs manipulables Climat Distribution régionale spatio-temporelle des parcelles Hôtes alternatifs Résidus de culture infectés Gestion parcellaire Pluie Conidiospores potentielles Date de plantation Vent Mélanges végétaux Température Conidiospores déposées sur plantes Densité de plantation Humectation Tubercules infectés Gestion des résidus Développement épidémique, production d’inoculum secondaire Assainissement Résistances variétales Taille et structure génétique des pop. du champignon Architecture Modélisation Epidémies Projet intégré ignames

24. Résultats marquants CRB Ignames • Un millier d’accessions conservées - 500 accessions CRB (D. trifida, D. alata, D. cay-rot) - 500 accessions collection de travail D. alata - in vitro et au champ pour la caractérisation agro-morphologique - Caractérisation moléculaire avec marqueurs développés par le CIRAD Mtp • Développement d’un système d’informations - Données agro, morpho, moléculaires, juridiques, biblio et lots expérimentaux - Interfaçage site web, commun avec le CIRAD

26. Résultats marquants CRB Ignames • Indexation et assainissement - Près de 100% des accessions hébergent au moins une famille de virus - Standardisation détection et thermothérapie avec (CIRAD Mtp BGPI). Méthode lourde. - Questions de recherche sur badnavirus, intégration dans le génome.  fourniture matériel limitée • Développement du partenariat - Participation aux réseaux Caraïbe et Amérique latine - Reconnaissance GCDT

27. Et le transfert des résultats ? • Projets d’appui au développement en partenariat (Chambres, groupements, CIRAD…) - Evaluations multi-locales d’hybrides prometteurs - Conception & évaluation de procédés de lutte biologique - Définition de cahiers des charges pour les semences issues de vitroculture … • Difficulté de passer aux étapes effectives de transfert - Étroitesse des marchés : industriels de la semence peu intéressés - Méthodologie de montage des projets de transfert compliquée (diversité des acteurs) - Difficulté de trouver des porteurs de projets ayant une capacité d’auto-financement

28. Groupe de travail offre et demande de transfert Conduite d’un projet de conception d’un système d’informationInternet sur les produits potentiellement transférables du Centre. - Utilisateurs = partenaires professionnels, collectivités, INRA... - Pour chaque produit : filière, type de produit, enjeux, niveau actuel de transfert, contractualisations échues ou en cours… - Documentation technique et scientifique téléchargeable … Vitrine des travaux du Centre, qui peut générer la co-construction de projets de transfert … Capitalisation documentaire, traçabilité, mémoire

29. Bilan global

30. Le projet Fusion URPV et URAPC début 2010  Projet d’unité commun (scientifique & organisation) Contexte • Enjeux ‘classiques Protection intégrée & valorisation des ressources biologiques’ • Sols tropicaux : faible disponibilité en nutriments, pollutions durables • SDC diversifiés, • Couverts morcelés, pluri-spécifiques, hétérogènes • Grande diversité des acteurs et des pratiques • Espèces cultivées aux propriétés mal connues • Territoires de petite taille, avec forte demande sociétale sur autonomie alimentaire et diminution de la dépendance énergétique • Double nécessité de limiter les atteintes à l’environnement, et augmenter les niveaux de production vivrière

31. Le projet Fusion URPV et URAPC début 2010  Projet d’unité commun (scientifique & organisation) Contexte • 54 permanents (9 ch, 11 ingénieurs, 34 TA) • 2009 : 1 CR SAE2 (économie de l’adoption) 1 IE EA (informatique & modélisation) • 3 implantations Elaboration & évaluation de SdC innovants basées sur • Valorisation ressources et interactions biologiques • Démarche agro-écologique pour l’accès aux ressources du milieu physique et la protection intégrée • Diagnostic de l’existant, mise au point d’innovations, prise en compte de l’adoption  Stratégie qui combine démarches analytiques et systémiques

32. Le projet 3 axes de recherche • DA & Élaboration de SdC innovants • Fonctionnement agro-écologique sols - plantes • Interactions plante / bioagresseurs / facteurs du milieu Objets d’étude • Ignames, anthracnose, MO / nutriments / polluants du sol, plantes de service, microfaune/flore du sol • Actions sur Sdc Bananiers, en continuité des travaux engagés Le CRB en appui aux thématiques du projet

33. Palette disciplinaire sur les ignames CRB : 1 IE FG

34. Fonctionnement du sol • Importance de la MO du sol, en relation avec les ptés physiques et chimiques • Rôle des mycorhizes (biodisponibilité N et P) UAG • Rôle des vers de terre (ptés physiques, nutrition, nématofaune) UAG • Fonctionnement de la plante • Modèle écophysio adapté à l’igname (T & photopériode), sur une variété de D. alata • Autres génotypes/espèces CIRAD • Autres modules pour paramétrer le modèle (maladie, absorption et accès aux nutriments…) • Élaboration de Sdc innovants • Diagnostic agronomique (caractériser les pratiques, élaborer un référentiel, évaluer les performances, élaborer des indicateurs de durabilité) • Concevoir de nouveaux systèmes (prototypage, modélisation) • Aborder l’économie de l’adoption • CRB • Poursuivre objectifs ‘classiques’ • Proposer des génotypes contrastés pour des études de processus • Développer le phénotypage pour traits intéressants les SI UE • Poursuivre le rapprochement INRA CIRAD (autres espèces que l’igname) • Interactions plante-BA-milieu • Diversité du pathogène • Génétique et composantes de la résistance • Modélisation épidémies (climat, architecture, pratiques culturales)

35. Élaboration de Sdc innovants • Diagnostic agronomique (caractériser les pratiques, élaborer un référentiel, évaluer les performances, élaborer des indicateurs de durabilité) EA • Concevoir de nouveaux systèmes (prototypage, modélisation) UE • Evaluer a priori les possibilités d’adoption par les acteurs INRA SAE2 • Etude des mécanismes dans les sols et les plantes • Rôle des plantes de service pour la fourniture hydro-minérale et azotée • Rôle des mycorhizes (biodisponibilité N et P) UAG • Rôle des vers de terre (ptés physiques, biodisponibilité N et P, nématofaune) UAG • Chlordécone : absorption et stockage dans la plante INRA EA Toulouse • Fonctionnement de la plante • Modèle écophysio adapté à l’igname (T & photopériode), sur une variété de D. alata • Autres génotypes/espèces CIRAD Bénin • Paramétrage du modèle (stress hydrique, absorption des nutriments et des polluants, maladies, interactions avec PDS…) • Interactions plante-BA-milieu • Génétique ignames et pathogène (valider QTL champ, mettre au point des critères d’évaluation de caractères agromorphologiques, caractériser les composantes de la résistance) • Modélisation épidémies (climat, architecture, pratiques culturales) • Évaluation des résistances face au pathogène, déploiement CIRAD Ban

36. Élaboration de Sdc innovants Etude des mécanismes dans les sols et les plantes Fonctionnement de la plante • Interactions plante-BA-milieu • CRB • Poursuivre objectifs ‘classiques’ CIRAD - International • Proposer des génotypes contrastés pour les études de processus • Développer le phénotypage pour traits intéressants les SI UE - IGEC • Poursuivre le rapprochement INRA CIRAD (autres espèces que l’igname)

37. Réponse au comité Synergies avec le CIRAD - Commande 2 DG rapprochement INRA CIRAD : analyses sur le CRB, Biodiversité/Génétique & Agroécologie - Multiplicité des centres de décision qui freine une programmation intégrée Arrêt programme trifida - Analyse diversité : dernières publis en cours de rédaction - Evaluation ressources : se heurte au problème d’assainissement CRB à intégrer à des actions de recherche - Adossement aux thèmes du projet pluri-disciplinaires - ANR Cryoconservation (coord. F. Engelmann) recherche méthodo - Réflexion sur badnavirus avec le CIRAD (P.-Y. Teycheney) émergence nouvelles questions

38. Réponse au comité Projet - scientifique - Stratégie globale à mieux définir  Définition d’un projet à 4 ans, appui Départements pour mieux expliciter les besoins scientifiques en pathologie et génétique Projet - organisation - Appropriation par les TA à renforcer - Défi pour la réorganisation des RH (incluant problématique CIRAD) - Réduire le nombre d’équipes de recherche : compromis à trouver (interdisciplinarité  1 équipe, nombre de disciplines  n équipes) Management unité fusionnée - DU : i) porteur du projet scientifique, ii) interface Centre, iii) axe Interactions - Appui nécessaire sur GRH, Interface GAP & SPE, CRB PT, Transfert

39. Merci…