Evaluation de la qualité des semences
Le GEVES mène des travaux de recherche visant à améliorer l’évaluation de la qualité sanitaire, germinative et physique des semences. Ces travaux mobilisent l’expertise des agents du GEVES dans les domaines de la biologie des semences, la physiologie, le phénotypage, la pathologie, et la biologie moléculaire, afin d’aboutir à une caractérisation plus fine de la qualité des semences.
Les travaux de recherche concernant la qualité sanitaire portent sur :
- les méthodes de détection et de quantification des bioagresseurs
- la mise au point de méthodes de détection multi cibles des pathogènes par biologie moléculaire
- l’épidémiologie appliquée à la détermination des seuils de nuisibilité et seuils de détection (sensibilité des méthodes)
- l’évaluation de la viabilité des bioagresseurs ou micro-organismes.
- la réalisation d’un suivi épidémiologique des essais variétaux en caractérisant les bioagresseurs présents sur le territoire et les essais.
- l’étude du lien entre qualité sanitaire et germination des semences
- l’évaluation de l’efficacité des produits de traitements (biologiques ou chimiques) appliqués directement sur les semences
En matière de qualité physique et physiologique des semences, le GEVES mène des travaux de recherche concernant :
- la mise au point de méthodes d’évaluation de la germination et la levée en conditions extrèmes (développement de marqueurs de qualité physiologique).
- la mise au point de tests prédictifs rapides (marqueurs biochimiques et/ou moléculaires) ou des méthodes de phénotypage automatisé pour évaluer la germination, la levée, la viabilité des lots de semences et des variétés.
- la mise au point de méthodes et d’outils de phénotypage automatisés et innovants pour une évaluation à haut débit sur semences sèches même traitées ou enrobées (caméra hyperspectrale, tomographie…).
- l’aptitude au stockage des semences (nouveaux pathogènes, insectes persistants, teneur et activité de l’eau) par imagerie rayons X, thermographie et tests d’aptitude au vieillissement.
Exemples de projets de recherche
Quelques exemples de projets de recherche menés au GEVES et partenariats concernant l’évaluation de la qualité des semences :
AKER : Innover pour une filière française durable : Réinvestir la diversité allélique de la betterave par le développement de nouveaux outils -omics et de nouvelles stratégies de sélection
Le projet AKER, financé par l’ANR dans le cadre des « Investissements d’Avenir », propose d’effectuer un réel saut méthodologique en réduisant le temps de création variétale par l’étude et l’évaluation de la diversité génétique grâce aux technologies de génotypage et phénotypage à haut débit. L’objectif des développements méthodologiques réalisés au GEVES est d’identifier les paramètres les plus pertinents pour caractériser la qualité des semences en vue de prédire le comportement des variétés au champ, puis d’automatiser leur acquisition à haut débit afin de phénotyper 3000 génotypes en fin de projet.
Dans le projet AKER, le GEVES travaille sur le phénotypage de la morphologie interne des semences de betterave sur la plateforme Phenosem, en utilisant des techniques de tomographie, et développe des méthodologies de phénotypage automatisé de la germination des semences (banc de germination, système de suivi automatisé de la croissance des plantules Eloncam).
Peamust : Adaptation Multi-STress et Régulations biologiques pour l’amélioration du rendement et de la stabilité du pois protéagineux
Le projet Peamust, financé par l’ANR dans le cadre des « Investissements d’Avenir », vise à apporter des solutions innovantes en matière de sélection génomique et à fournir de nouveaux outils et des résultats novateurs, comme le clonage de gènes de résistance, une meilleure compréhension de l’impact sur la tolérance aux stress des interactions entre l’architecture de la plante et des organismes symbiotiques associés, et l’identification des régions du génome impliquées dans la stabilité du rendement.
Le Geves participe dans ce projet à la validation de QTL de tolérance à la bruche, via le phénotypage par tomographie des semences de pois bruchées sur la plateforme Phenosem, ainsi qu’à l’évaluation des nouvelles variétés et types de pois pour le rendement et l’adaptation à divers stress.
RéGàTe : Diversité génétique des populations et variétés à gazon de ray-grass anglais et fétuque élevée pour leur Réponse Germinative à la Température : Implications pour la gestion et la valorisation des ressources génétiques, la création variétale et la compétitivité sur le marché.
Le projet Regate, financé par le CASDAR, a pour objectif majeur de contribuer à enrichir les connaissances sur les réponses des espèces fourragères et à gazon à la température pendant la germination, afin d’avoir des éléments pour améliorer la gestion des ressources génétiques, orienter la création variétale et contribuer à la compétitivité sur le marché des obtenteurs dans le contexte du changement climatique global.
L’objectif des essais menés au GEVES est de mettre au point un test de sensibilité des populations de graminées à gazon aux fortes températures, à partir du suivi des cinétiques de germination en conditions contrôlées sur la plateforme Phenosem.
Aseeds : Solutions alternatives pour protéger et stimuler les semences
L’objectif de ce projet, financé par le FUI, est de caractériser et d’identifier des solutions innovantes de traitement de semences de blé et de maïs pour optimiser leur implantation. Aseeds s’articule autour du développement et de l’évaluation, en laboratoire puis en conditions réelles d’utilisation, de solutions capables de favoriser l’implantation et le développement précoce de ces deux cultures. Porté par l’entreprise Limagrain, il rassemble 5 autres entreprises privées, 2 centres techniques et 4 équipes de recherche, dont le GEVES. Dans ce projet, le GEVES évalue l’effet des solutions alternatives de traitement des semences sur leur qualité sanitaire et germinative.
Dityluz : Acquisition d’outils méthodologiques pour la détection et la quantification du nématode des tiges, Ditylenchus dipsaci, sur semences de luzerne
Soutenu par le dispositif Ecophyto, en lien avec l’Onema l’Office national de l’eau et des milieux aquatiques, le projet Dityluz a débuté début 2016. Ce projet d’une durée de deux ans a pour objectif d’améliorer la fiabilité de la détection de D. dipsaci par l’évolution du protocole d’échantillonnage en usine (méthode de prélèvement, taille d’échantillon), de mettre à disposition des semenciers les moyens de détection rapide du nématode dans les lots de semences, ainsi que de différenciation des nématodes vivants/morts.
Les résultats issus de ces travaux seront publiés sur ce site à l’issue du projet et mis gratuitement à la disposition de toutes les entreprises qui exercent des activités dans le secteur ou le sous-secteur agricole et forestier particulier concerné. Ils offriront aux semenciers et au Service Officiel de Contrôle de nouveaux moyens de contrôle durable dans la perspective du déclassement du parasite en organisme de qualité.
TESTA : Seed Health - development of seed treatment methods, evidence for seed transmission and assesment of seed health
L’objectif du projet TESTA était de développer et valider des méthodes d’analyses de la qualité sanitaire des semences plus globales, plus rapides et plus efficaces. TESTA a permis de mieux connaître les mécanismes associés à la transmission de pathogènes à et par la graine (bactéries, champignons, viroïdes, sur différentes espèces agricoles et potagères), d’améliorer les méthodes d’échantillonnage et de détection de pathogènes sur semences, et d’évaluer l’efficacité de traitements alternatifs sur semences. Ce projet international Plant-KBBE a impliqué 13 partenaires sur trois ans, dont PRI (Wageningen), l’INRAE (Angers-Nantes), le GEVES, le NAKT, le NIAB, le SASA et Videometer.
Le GEVES a réalisé dans le cadre de ce projet :
– l’étude de la transmission de la carie du blé, de la semence à la plantule et au sol- l’évaluation de l’efficacité de la thermothérapie pour désinfecter les semences de luzerne vis à du nématode Ditylenchus
– la validation de méthodes de détection sur semences de Ditylenchus, Clavibacter et Phoma (en collaboration avec le NIAB, le NAKT et le SASA)
– la diffusion des résultats à travers l’organisation d’un workshop en 2015, et la participation à des congrès internationaux.
Spécificité de l’interaction orobanches/tournesol : mise au point d’un outil d’identification et d’un test de résistance
Ce projet, coordonné par le GEVES en collaboration avec le Laboratoire de Biologie et Pathologie Végétales de l’université de Nantes, le CETIOM et SYNGENTA, et financé par le CASDAR, avait pour objectifs la mise au point d’un test moléculaire d’identification des six principales espèces d’orobanches parasites des cultures de tournesol, et d’une procédure standardisée et accélérée d’évaluation de la résistance des variétés de tournesol à l’orobanche.
Pour répondre au premier objectif une collection d’individus représentatifs de la diversité des 6 espèces d’intérêt ainsi que d’espèces proches a été constituée. Des marqueurs moléculaires ont été identifiés sur le génome plastidial. Un outil moléculaire basé sur les marqueurs choisis a été développé et validé sur la collection.
Pour répondre au second objectif un travail important de mise en commun entre les partenaires a été effectué afin de définir un protocole uniforme d’évaluation de la résistance de variétés de tournesol. Des essais de co-culture ont été mis en œuvre ainsi que des tests de germination sur semences d’orobanche. Le travail reste à poursuivre mettre au point un test standardisé d’évaluation de la résistance du tournesol à O. cumana en conditions contrôlées.
Publications liées à ce projet dans des revues internationales à comité de lecture :
- Rolland M., Dupuy A., Pelleray A. and Delavault P., 2016. Molecular Identification of Broomrape Species from a Single Seed by High Resolution Melting Analysis. Plant Sci. 7:1838. DOI: 10.3389/fpls.2016.01838
