Vidéo - À la recherche des gènes du rendement

Dans son laboratoire spécialisé en « biotechnologies » de Boigneville (91), ARVALIS – Institut du végétal s’occupe à « lire » le code génétique des variétés de blé cultivées en France. Pour cela, dans une première phase, il s’agit d’évaluer des marqueurs moléculaires qui permettent de cibler les différentes formes (allèles) des gènes d’intérêt dans les variétés. Une fois ces gènes identifiés et tracés, l’objectif est de mettre en relation le génotype avec les observations réalisées au champ pour s’assurer que la présence de certains gènes explique un caractère particulier de la variété (résistance à une maladie, à la verse, au froid…).

Le rendement : un objectif majeur mais un caractère complexe

Parmi les caractères recherchés, le rendement des variétés est bien évidemment un objectif majeur pour ARVALIS, qu’il s’agisse du rendement potentiel comme du rendement sous contraintes (en cas de stress hydrique, d’échaudage ou de carence azotée par exemple).

Or, le rendement est un caractère complexe qui fait appel à de nombreux gènes et dont la réponse est variable selon le lieu et l’année. La mise en relation des gènes « lus » et des observations au champ demande des moyens conséquents.

Côté génétique, le rendement étant sous la dépendance de centaines voire de milliers de gènes, il faut disposer de marqueurs moléculaires en très grand nombre.

Côté champ, pour comprendre pourquoi une variété a obtenu un bon rendement à un endroit donné, il faut l’avoir regardé très souvent. Et pour faire une analyse génétique, il faut également avoir observé beaucoup de variétés (minimum de l’ordre de 200).

Observer beaucoup de variétés et souvent

Jusqu’à présent, on ne savait pas regarder à la fois beaucoup et souvent, c’est là tout l’objectif des investissements réalisés par l’institut depuis 2010 dans les programmes de recherche de phénotypage haut débit. Les plateformes mises en place dans ce cadre permettent d’observer des centaines de variétés une à deux fois par semaine !

Les premiers travaux ont d’abord permis de mettre au point un système d’observations qui a d’abord pris la forme d’une rampe de pulvérisation équipée de nombreux capteurs avant d’aboutir à un véhicule autonome, la « phénomobile ».

La plateforme Phénofield, située à Beauce-la-Romaine près d’Orléans, étudie depuis 2016 par exemple le rendement sous contrainte hydrique. Pour cela, elle est équipée de toits roulants capables de recouvrir les parcelles expérimentales en moins de 3 minutes en cas de pluies, et donc de contrôler le stress hydrique de manière systématique. La plateforme est également équipé d’un système de phénotypage haut débit équivalent à la Phénomobile, mais monté sur les rails des serres.