Projet H2020 BRESOV : Amélioration génétique pour une production végétale biologique résiliente, efficace et durable
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2018 -2023
- Budget alloué 5.962.019,75 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto BRESOV
Le projet répond au besoin urgent de fournir des cultivars résistants au climat pour les systèmes de production de légumes biologiques. Ces nouveaux cultivars bénéficieront aux agriculteurs biologiques et à l’industrie des semences biologiques en offrant la sécurité nécessaire face aux changements climatiques actuels et futurs. Dans ce projet, la variation génétique du brocoli, du chou-rave, des haricots et des tomates sera exploitée pour améliorer la productivité, en tirant parti des connaissances les plus récentes sur la structure et la fonction du génome. Ce travail sera renforcé par la participation active d’agriculteurs, de services de conseil, d’instituts de recherche, d’entreprises de sélection et de transformateurs alimentaires issus de contextes géographiques et climatiques divers en Europe et dans des pays tiers. La sélection des lignées de pré-amélioration/amélioration pour les trois espèces sera réalisée dans des systèmes de culture maraîchère biologique, en utilisant un système de rotation annuelle des cultures.
De nouveaux cultivars seront sélectionnés pour leur efficacité en culture sous stress hydrique, thermique et azoté, leur résistance à certains ravageurs et maladies et leurs caractéristiques de qualité souhaitables, telles que la saveur, l'aspect visuel et le rendement après récolte. Le Conseil des parties prenantes contribuera aux résultats attendus du projet. La diversité génétique des cultures sera large, car nous utiliserons diverses races locales (LR) et espèces sauvages apparentées aux cultures (CWR) fournies par nos partenaires pour les activités de pré-sélection et de sélection planifiées. Nous adopterons une approche innovante, en recherchant des caractéristiques végétales liées à la zone racinaire, à la croissance des racines et à l’architecture qui permettent une meilleure interaction avec le sol organique et son microbiome, au bénéfice des utilisateurs finaux.
Cette approche garantira que les ressources génétiques disponibles et le matériel génétique amélioré, combinés aux meilleures pratiques de gestion à la ferme, amélioreront l’efficacité de l’utilisation des ressources et la productivité. Le matériel génétique issu de ce projet stimulera la production de nouvelles semences pour le secteur de l’agriculture biologique et servira également de modèle pour l’amélioration d’autres cultures.
BRESOV vise à améliorer l'agriculture biologique en fournissant de nouvelles lignées de pré-sélection/sélection et des OHM résilientes et efficaces, sélectionnées pour leur production durable et leur capacité à améliorer les techniques agronomiques pour augmenter le rendement et la qualité des semences et de la production de produits connexes. 274 génotypes/sources de caractères importants pour la production biologique ont été identifiés (85 pour les cultures de Brassica oleracea L. et leurs parents sauvages, 134 pour les haricots et 55 pour les tomates) pour leur résistance à des stress biotiques et abiotiques spécifiques, et leurs caractéristiques organoleptiques et nutraceutiques intéressantes.
Ces applications sont désormais accessibles aux acteurs du BRESOV ou à tout autre acteur du secteur de l’agriculture biologique. La grande diversité de génotypes/sources de caractères importants disponibles pour la production biologique permet une meilleure résistance aux stress biotiques (sécheresse, salinité, inondations, sénescence lumière-obscurité, températures élevées) et abiotiques (diverses maladies des plantes), ainsi qu'organoleptiques (solides solubles, acidité, fermeté, couleur, arôme) et nutraceutiques (capacité antioxydante, polyphénols, glucosinolates, composés volatils, vitamines) des produits. L’amélioration des connaissances sur la diversité et la structure du génome des trois cultures pour identifier les QTL, les gènes et les marqueurs moléculaires, y compris l’utilisation d’approches innovantes telles que GWAS, a facilité l’identification de 275 nouveaux outils génétiques (haricot 133, brocoli 84 et tomate 58). Nous évaluons la densité des cultures et les protocoles nutritionnels pour augmenter la quantité et la qualité de la production de semences biologiques, améliorant ainsi la fertilité du sol et les interactions entre le microbiome plante-sol.
L’analyse des méthodes de détection des agents pathogènes disponibles et améliorées pourrait être utilisée par l’industrie des semences et l’Organisation nord-américaine pour la protection des plantes (NAPPO). Plusieurs méthodes moléculaires basées sur la qPCR permettent l’identification et la quantification des agents pathogènes transmis par les semences. L'évaluation des micro-organismes bénéfiques (BM) et des composés naturels bioactifs (NC), dans le but de réduire les apports chimiques à la nutrition des plantes et d'améliorer le microbiome du sol, peut augmenter la résilience, comme observé dans les cultures de haricots verts cultivées dans des régimes d'irrigation médiocres. Le MC et le NC peuvent être appliqués pour protéger directement les plants de brocoli, de tomates et de haricots verts biologiques contre les agents pathogènes, mais ils peuvent également induire des réponses de défense des plantes, comme observé avec les produits à base de chitosane. La réduction du titre des agents pathogènes bactériens et fongiques et de la gravité de la maladie dans les plantes obtenues à partir de semences inoculées avec des agents pathogènes suggère un rôle dans la réduction directe de l'inoculum primaire.
Le bioamorçage des semences à l’aide de MC et de NC a réduit la gravité de la maladie dans certains cas lorsque l’agent pathogène et le traitement ont été inoculés dans différents organes de la plante. L'efficacité du traitement des semences pour contenir les maladies bactériennes et fongiques de la tomate n'empêche cependant pas l'optimisation de stratégies basées sur la sélection de cultivars résistants et visant simultanément à augmenter les références végétales et à réduire la propagation de l'inoculum secondaire.
BRESOV répond au besoin urgent de fournir des cultivars résilients au climat pour la production de légumes biologiques, tels que : les producteurs et consommateurs biologiques et leurs associations ; industries semencières, agricoles et alimentaires ; techniciens et chercheurs; organismes publics, tels que les fonctionnaires provinciaux, régionaux et nationaux, les membres des conseils et les responsables des réserves naturelles. Le nouvel ensemble de lignées d'élite de pré-sélection/amélioration et de matériaux hétérogènes organiques (OHM) de BRESOV offrira des alternatives sûres dans les scénarios de changement climatique actuels et futurs. BRESOV a exploité la variation génétique des brassicacées, des haricots et des tomates pour améliorer la productivité grâce aux nouvelles connaissances acquises sur la structure et la fonction génomiques. La sélection des lignées de pré-sélection/amélioration pour les trois espèces a été réalisée dans des systèmes de culture maraîchère biologique.
De nouveaux cultivars, représentés par les cultivars OHM, ont été sélectionnés pour leur rendement accru dans des conditions de sécheresse, de température élevée et de faible stress azoté, leur résistance aux principales maladies et leurs caractéristiques de qualité souhaitables, telles que la saveur, l'apparence visuelle, les composés bioactifs et le rendement après récolte. La diversité génétique des cultures analysée comprenait plusieurs races locales (LR) et parents sauvages de cultures (CWR) fournis par des partenaires pour la pré-sélection/amélioration. Des essais à la ferme dans plusieurs endroits ont montré qu’il existe de bonnes variétés alternatives, en particulier pour le brocoli et les haricots. Les caractéristiques des plantes liées à la zone racinaire et à la croissance des racines, ainsi que les analyses architecturales, telles que leur interaction avec le sol organique et son microbiome, bénéficieront à l'agriculture biologique.
En adoptant les nouveaux OHM fournis par BRESOV en combinaison avec les meilleures pratiques de gestion agricole, les agriculteurs biologiques peuvent améliorer l'efficacité des ressources et la productivité, fournissant ainsi des semences biologiques de haute qualité. BRESOV contribuera à augmenter la production de nouvelles semences de brocoli, de haricots verts et de tomates, et pourra servir de modèle pour l’amélioration d’autres cultures.
Le projet répond au besoin urgent de fournir des cultivars résistants au climat pour les systèmes de production de légumes biologiques. Ces nouveaux cultivars bénéficieront aux producteurs biologiques et à l’industrie des semences biologiques, offrant une sécurité indispensable dans les scénarios de changement climatique actuels et futurs. Dans ce projet, nous exploiterons la variation génétique du brocoli, du chou-rave, des haricots et des tomates pour améliorer la productivité en tirant parti des connaissances les plus récentes sur la structure et la fonction du génome.
Ce travail sera renforcé par la participation active d’agriculteurs, de services de conseil, d’instituts de recherche, d’entreprises de sélection et de transformateurs alimentaires issus de contextes géographiques/climatiques divers en Europe et dans des pays tiers. La sélection des lignées de pré-sélection/amélioration pour les trois espèces sera réalisée dans des systèmes de culture maraîchère biologique, en utilisant un schéma de rotation annuelle des cultures. De nouveaux cultivars seront sélectionnés pour leur efficacité lorsqu'ils sont cultivés sous stress hydrique, thermique et azoté, pour leur résistance à certains ravageurs et maladies, et pour les caractéristiques de qualité souhaitables du produit telles que la saveur, l'aspect visuel et les performances après récolte. Le Conseil des parties prenantes contribuera aux résultats attendus du projet.
La diversité génétique des cultures sera large, car nous utiliserons plusieurs races locales (LR) et parents sauvages de cultures (CWR) fournis par des partenaires pour les activités de pré-sélection et de sélection planifiées. Nous adopterons une approche innovante, ciblant les traits des plantes liés à la zone racinaire et à la croissance des racines, et une architecture permettant une meilleure interaction avec le sol organique et son microbiome, au profit des utilisateurs finaux. Cette approche garantira que les ressources génétiques disponibles et le matériel génétique amélioré, combinés aux meilleures pratiques de gestion dans les exploitations agricoles, amélioreront l’efficacité de l’utilisation des ressources et la productivité. Le matériel génétique issu de ce projet stimulera la production de nouvelles semences pour le secteur de l’agriculture biologique et servira également de modèle pour l’amélioration d’autres cultures.
Pour répondre aux défis nutritionnels d’une population mondiale croissante dans le contexte de l’évolution des conditions climatiques, le projet BRESOV, financé par l’UE, visait à améliorer la productivité des cultures maraîchères en agriculture biologique. L’agriculture biologique doit croître et évoluer pour répondre à ces défis. Les agriculteurs auront besoin de cultures qui conservent leur valeur nutritionnelle et qui sont capables de faire face à de multiples facteurs de stress sans précédent dans les décennies à venir. Sans nouvelles cultures résistantes au changement climatique, de nombreux petits agriculteurs de l’UE fermeront leurs entreprises car leurs plantes cesseront de produire des graines.
Le projet BRESOV (Breeding for Resilient, Efficient and Sustainable Organic Vegetable Production), qui se déroule jusqu'en avril 2023, vise à découvrir et à améliorer les ressources génétiques pour la production de cultures biologiques pour les agriculteurs de l'UE et au-delà. Grâce à des programmes de sélection, BRESOV explore la diversité génétique de trois cultures économiquement importantes : le brocoli, les haricots verts et les tomates, améliorant ainsi leur compétitivité pour une utilisation en agriculture biologique. « L'objectif global du consortium BRESOV est d'augmenter la tolérance des plantes au stress biotique et abiotique et d'adapter ces variétés aux exigences spécifiques des processus de production biologique et à faibles intrants », explique Ferdinando Branca, professeur associé d'horticulture et de floriculture à l'Université de Catane en Italie, et coordinateur du projet BRESOV.
Trouver les bonnes ressources génétiques Avant de pouvoir développer des cultures résistantes au climat, l’équipe BRESOV a dû trouver les bons gènes. Le consortium a rassemblé une série de collections de cultures, comprenant de nombreux morphotypes différents de chacune. Les chercheurs ont ensuite analysé et compilé les données génétiques de chacune de ces cultures pour identifier les parties du code associées à des traits spécifiques. Ces caractéristiques comprennent une bonne saveur, une valeur nutritionnelle élevée et une résistance non seulement aux agents pathogènes et aux parasites, mais également à divers stress abiotiques tels que les vagues de chaleur et les sécheresses. Grâce à ces informations, BRESOV a pu commencer à développer des cultivars de cultures biologiques pour évaluer leurs caractéristiques dans des conditions réelles. Améliorer la résilience climatique Dans une série d’essais, les membres du consortium BRESOV ont sélectionné des milliers de plantes, notamment des races locales (cultures domestiquées), des lignées consanguines, des cultivars commerciaux et leurs parents sauvages. D’autres ont été sélectionnés et introduits pour leurs caractéristiques qualitatives, telles que la couleur, la taille et la structure, et leur valeur nutritionnelle (quantité d’antioxydants, de polyphénols et de glucosinolates).
Les principaux résultats du projet comprennent le développement de nouveaux cultivars et cultures résilients aux qualités organoleptiques et nutritionnelles améliorées, explique Branca. Les travaux de BRESOV contribueront également aux pratiques d’agriculture biologique en augmentant la production de semences biologiques de haute qualité. De plus, l’équipe a développé des outils avancés pour surveiller la qualité des lots de semences de brocoli, de haricots verts et de tomates biologiques. « Notre sélection a démontré des caractéristiques sensorielles, nutritionnelles et nutraceutiques précieuses pour les trois cultures considérées et contribuera à assurer la sécurité alimentaire en Europe et dans le reste du monde », conclut Branca. Contribuer à assurer l’avenir de l’alimentation Le consortium BRESOV est composé de 22 partenaires de neuf États membres de l’UE, ainsi que de membres de Chine, de Corée du Sud, de Suisse et de Tunisie. Les résultats des activités de BRESOV et les génotypes de cultures d'élite seront diffusés jusqu'à la fin du projet et lors de la conférence finale, prévue fin mars 2023. « Nous espérons que les résultats de notre projet contribueront de manière significative au développement de systèmes de production biologique résilients au climat, adaptés à chaque contexte, face aux scénarios imminents de changement climatique », conclut Branca.
Les résultats du projet contribuent à améliorer la compétitivité du brocoli, des haricots verts et des tomates biologiques. Environ 2000 accessions provenant des collections de base et des ensembles de sélection BRESOV des trois espèces ont été génotypées et phénotypées. Au total, 274 génotypes (lignées de pré-sélection/amélioration, OHM) de brocoli, de haricots verts et de tomates ont été sélectionnés et publiés, dont certains sont prêts à être enregistrés dans le catalogue des variétés biologiques de l'UE (règlement UE 848/2018). Pour ces nouveaux matériaux, l’interaction avec les conditions environnementales de plusieurs pays européens évaluées permet d’améliorer les rendements agronomiques des cultures et la qualité de la production.
BRESOV a fourni des recommandations aux sélectionneurs, aux agriculteurs et aux producteurs sur les lignées de pré-sélection/amélioration et OHM, adaptées localement plutôt que globalement à l'agriculture biologique. Français La future sélection biologique dans les pays de l'UE et à l'étranger bénéficiera également de 275 nouveaux outils de génotypage (marqueurs moléculaires, QTL et gènes) détectés, allant de la résistance améliorée à divers stress biotiques (par exemple sécheresse, salinité, températures élevées, etc.) et abiotiques (tomate : Fusarium oxysporum f.sp. radicis lycopersici, TSWV et ToMV ; brocoli : Xanthomonas campestris pv. campestris, Alternaria spp. et mildiou ; haricot vert : Colletotrichum lindemuthianum, Pseudomonas savastanoi pv. phaseolicola et Fusarium solani f.sp. phaseoli), et la qualité organoleptique (taille, solides solubles, acidité, fermeté, paramètres de couleur) et nutraceutique (polyphénols, glucosinolates, caroténoïdes, composés volatils, capacité antioxydante) des produits correspondants.
BRESOV a publié des protocoles sur les génotypes, la date de semis, la densité des cultures, le rendement en fruits, les bioinoculants et la nutrition des plantes pour augmenter la quantité et la qualité de la production de semences pour les trois cultures, ainsi que pour détecter et protéger les semences contre onze maladies clés. Les résultats de BRESOV augmenteront la disponibilité de semences biologiques de haute qualité et renforceront l’accessibilité et la confiance dans les systèmes d’agriculture biologique actuels et futurs, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur de l’UE. BRESOV a également travaillé à élargir l’adaptabilité des cultivars de brocoli, de haricots verts et de tomates dans les systèmes de culture de légumes biologiques et à améliorer l’interaction entre les nouveaux cultivars et le microbiome du sol. BRESOV a établi des collaborations utiles entre les sélectionneurs, les pépinières, les agriculteurs, les industries agricoles et alimentaires, les consommateurs et les chercheurs (une approche multipartite), avec des événements qui ont diffusé les résultats du projet et renforcé la compétitivité des cultures de brassicacées, de haricots verts et de tomates. BRESOV a collaboré activement avec les projets H2020 LIVESEEDS et ECOBREED.
- UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CATANIA (UNICT)
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