Projet H2020 G2P-SOL : Relier les ressources génétiques, les génomes et les phénotypes des cultures solanacées.
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2016 -2021
- Budget alloué 6.891.265,00 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet Proyecto G2P-SOL
G2P-SOL est une alliance de recherche qui rassemble les principaux dépôts de matériel génétique européens et internationaux avec des institutions publiques et privées dédiées à la génomique, au phénotypage et à la sélection des quatre principales cultures solanacées : pomme de terre, tomate, poivron et aubergine. Ces quatre cultures représentent 66 % de la valeur de la production horticole européenne et le consortium dispose de plus de 65 000 accessions disponibles. En exploitant la biodiversité mondiale disponible, les nouveaux concepts de génotypage et de phénotypage et les outils d'analyse de données, le projet G2P-SOL reliera le code génétique sous-jacent à la biodiversité des solanacées à des traits qui améliorent la productivité, l'adaptation et la santé humaine. En facilitant l’accès des utilisateurs finaux à ces informations, la sensibilisation à la diversité disponible sera accrue et son utilisation dans les programmes de sélection sera encouragée, ce qui se traduira par des chaînes de production diversifiées. Les phénotypes et les traits du matériel conservé dans les principales collections européennes et internationales seront décrits à l'aide de termes ontologiques communs développés dans ce projet.
Ces informations seront hébergées sur une plateforme logicielle open source, permettant une interaction facile avec les plateformes de catalogage de matériel génétique existantes. G2P-SOL développera des valeurs partagées en science et en éducation dans les domaines suivants :
- Définition et maintien de pools génétiques pour l'amélioration des cultures.
- Données phénomiques et génomiques : génération, analyse, stockage et liaison aux banques de gènes.
- Pré-sélection et amélioration du matériel génétique.
- Formation, ateliers et sensibilisation du public. G2P-SOL redéfinira la manière dont les ressources génétiques et les informations génomiques et phénomiques associées sont gérées et organisées de manière à les rendre accessibles aux naturalistes, aux généticiens et aux sélectionneurs pour la conservation, la recherche scientifique et la sélection à l'ère post-génomique, conformément aux objectifs du Traité international sur les ressources phytogénétiques et du Protocole de Nagoya.
Inventaire et conservation : Un système commun de descripteurs a été développé pour les quatre cultures. Français Les données de passeport et phénotypiques existantes, y compris les images, ont été collectées pour environ 55 000 accessions dans les quatre cultures, comme détaillé dans le tableau 1. Toutes les données ont été téléchargées sur la passerelle G2P-SOL (http://www.g2p-sol.eu/G2P-SOL-gateway.html) et sont accessibles au public à tous les utilisateurs depuis le 1er janvier 2020. Description et évaluation Les protocoles de génotypage à faible densité, capables de marquer de 2 000 à 5 000 locus génétiques, ont été optimisés et utilisés pour génotyper environ 38 000 accessions et lignées de pré-sélection dans les quatre cultures, comme détaillé dans le tableau 2. Les données ont été ajoutées à la passerelle G2P-SOL.
Les données sur les poivrons sont publiques ; les données concernant les trois autres cultures seront rendues publiques après la publication des articles concernés. Cinq collections de base (tomate, aubergine, poivron, pommes de terre sud-américaines et européennes), composées de 300 à 400 individus chacune et représentant la diversité mondiale ou (dans le cas de la pomme de terre) régionale de ces cultures, ont été construites sur la base de paramètres phénotypiques et de données de génotypage à faible densité, et distribuées aux partenaires de phénotypage. Au moins deux essais sur le terrain/en culture ont été menés pour les cinq collections principales. Le phénotypage a été réalisé à l’aide de protocoles courants et le profilage métabolique a été réalisé pour la tomate, l’aubergine et le poivron. Des essais ont également été menés sur des caractéristiques sélectionnées de résistance au stress biotique/abiotique. Les collections de noyaux de tomates et d'aubergines ont été reséquencées à une profondeur de 20x, tandis que les collections de noyaux de pommes de terre et de poivrons ont été soumises à un génotypage à haute densité. De plus, 16 génotypes de poivrons, 47 accessions sauvages d'aubergines, 30 génotypes de pommes de terre et 42 génotypes de tomates ont été reséquencés à une profondeur de 20x à 40x, pour un total de plus de 5 térabaques. Le reséquençage des collections de base de tomates et d'aubergines a généré respectivement 30,1 millions et 51,6 millions de polymorphismes nucléotidiques simples (SNP), dont, après filtrage, 1,02 million et 1,32 million ont été utilisés pour la cartographie d'association à l'échelle du génome. Le nombre de SNP était beaucoup plus faible dans le poivron et la pomme de terre, soumis au GBS (tableau 3).
Ces SNP ont été utilisés avec des dizaines (pomme de terre) ou des centaines (tomate, aubergine, poivron) de traits mesurés dans les collections de base pour des études d'association à l'échelle du génome, générant des milliers d'associations SNP/trait très significatives. Pré-amélioration. Plus de 50 populations ségrégantes des quatre cultures, issues de croisements intra ou interspécifiques, sont évaluées pour une variété de nouveaux caractères liés à la qualité et à la résistance aux maladies.
Un certain nombre de traits agronomiques connus ont été introgressés dans un nouveau germoplasme d'élite lors d'une première vague de pré-sélection, et un certain nombre de nouveaux traits ont été validés pour être utilisés dans une deuxième vague de pré-sélection, comme détaillé ci-dessous. Le nombre de ces traits est bien supérieur aux 2 à 3 traits/culture initialement prévus. Aubergine : connue 6 ; nouveau 11; Poivre : connu 6 ; nouveau 7; Tomate : connu 8 ; nouveau 3; Pape : connu 3 ; nouveau 4. (Tableau 4). Diffusion, évaluation et formation Les résultats du projet ont été diffusés, jusqu'à présent, à travers 69 communiqués de presse, la participation à 36 conférences/ateliers/événements scientifiques et 52 articles scientifiques évalués par des pairs et en libre accès. Une liste de toutes les publications est disponible sur le site Web du G2P-SOL ( http://www.g2p-sol.eu/Publications.html ). Deux cours de formation initiale sur l'utilisation des ressources génétiques ont été organisés, respectivement à Hyderabad (Inde) et à Lima (Pérou), ainsi que deux cours de formation avancée à Wageningen (Pays-Bas) et en ligne. L'atelier final du projet (http://www.g2p-sol.eu/G2P%2DSOL%2DFinal%2DWorkshop.html) a attiré plus de 1000 participants de 61 pays (Figure 1). Le compte Twitter du projet (@solgenetics) compte plus de 300 abonnés.
G2P-SOL cherche à tirer le meilleur parti des semences de dizaines de milliers d’accessions génétiques des quatre principales cultures vivrières solanacées (pomme de terre, tomate, poivron et aubergine) stockées dans les banques de gènes du monde entier. La compréhension et l’utilisation de cette diversité génétique sont essentielles à la durabilité de l’agriculture face à un environnement en mutation et à l’émergence de nouveaux ravageurs et maladies.
Actuellement, cette démarche est entravée par le manque d’informations publiques disponibles sur la variabilité des collections détenues dans les différentes banques de gènes. Afin de sensibiliser à la diversité disponible et d'encourager son utilisation dans les programmes d'amélioration génétique, G2P-SOL vise à mettre à la disposition du grand public, des scientifiques et des sélectionneurs tout le matériel génétique actuellement stocké dans les banques de germoplasme, ainsi que les informations phénotypiques et génétiques associées. Les principaux objectifs du projet sont : Inventaire et conservation.
Les accessions de pommes de terre, de tomates, de poivrons, d'aubergines et de leurs parents sauvages présents dans les principales banques de gènes européennes et internationales seront cataloguées pour une utilisation plus large dans l'agriculture et l'amélioration génétique. Le projet établira un réseau de dépôts où le matériel génétique sera conservé et distribué aux parties intéressées sur demande. En outre, un portail Web G2P-SOL sera mis en place, où les informations seront disponibles de manière centralisée, unifiée, systématisée et facile à utiliser. Description et évaluation : G2P-SOL évaluera les relations génétiques, les niveaux de diversité et le degré de duplication dans les collections, et établira des collections de base mondiales qui représentent une grande partie de la variation génotypique et phénotypique mondiale pour chacune des quatre cultures. Les collections de base seront caractérisées en fonction de leurs caractéristiques agronomiques et de qualité des fruits/tubercules, de leurs profils métaboliques et de leur réponse à une gamme de stress biotiques et abiotiques. Pré-sélection : des traits importants liés à la résistance aux agents pathogènes, aux ravageurs et aux stress abiotiques, ainsi qu'au rendement et à la qualité, seront introduits à partir de matériel génétique sauvage non adapté dans un matériel génétique d'élite adapté aux conditions de terrain et aux systèmes alimentaires.
Ces nouvelles sources de variation seront utilisées pour le phénotypage et le génotypage. Du matériel d'élite sera mis à disposition pour la pré-sélection et les utilisateurs finaux. Diffusion, valorisation et formation. Toutes les données et le matériel génétique collectés et produits au cours du projet seront rendus publics via le portail G2P-SOL. Les partenaires intersectoriels de G2P-SOL organiseront des ateliers et des cours de formation pour les associations d'éleveurs et d'agriculteurs des secteurs public et privé afin de promouvoir l'inclusion de matériel génétique et de nouvelles connaissances.
G2P-SOL est une alliance de recherche qui rassemble les principaux dépôts de matériel génétique européens et internationaux avec des institutions publiques et privées actives dans la génomique, le phénotypage et la sélection des quatre principales cultures solanacées : pomme de terre, tomate, poivron et aubergine. Ces quatre cultures représentent 66 % de la valeur de la production horticole européenne et plus de 65 000 échantillons sont disponibles au sein du consortium.
En exploitant la biodiversité disponible à l’échelle mondiale, les nouveaux concepts de génotypage et de phénotypage et les outils d’analyse de données, le projet G2P-SOL reliera le code génétique sous-jacent à la biodiversité des solanacées à des traits qui améliorent la productivité, l’adaptation et la santé humaine. En rendant ces informations accessibles aux utilisateurs finaux, cela permettra de mieux faire connaître la diversité génétique disponible et de stimuler l’utilisation de cette diversité génétique dans les programmes de sélection, ce qui aboutira à des chaînes de production diversifiées.
Les phénotypes et les caractéristiques du matériel conservé dans les principales collections européennes et internationales seront décrits à l'aide de termes ontologiques communs développés dans ce projet, et ces informations seront hébergées sur une plate-forme logicielle open source, permettant une interface facile avec les plates-formes de catalogage de matériel génétique existantes. G2P-SOL développera des valeurs partagées en science et en éducation dans les domaines suivants :
- Définition et maintien de réserves génétiques pour l'amélioration des cultures.
- Données phénomiques et génomiques : génération, analyse, stockage et liaison aux banques de gènes.
- Pré-sélection et amélioration du matériel génétique.
- Formation, ateliers et sensibilisation du public. G2P-SOL redéfinira la manière dont les ressources génétiques et les informations génomiques et phénomiques associées sont gérées et organisées de manière à les rendre accessibles aux naturalistes, aux généticiens et aux sélectionneurs pour la conservation, la recherche scientifique et la sélection à l'ère post-génomique, conformément aux objectifs du Traité international sur les ressources phytogénétiques et du Protocole de Nagoya.
Les informations phénotypiques et de passeport préexistantes collectées, les informations génotypiques et phénotypiques nouvellement générées et les traits nouvellement validés constituent le plus grand ensemble de données financé par des fonds publics de ce type sur les cultures de solanacées et sont organisés dans une plate-forme intuitive.
Cet ensemble de données et cette plateforme augmenteront considérablement la valeur des collections de matériel génétique, favorisant l’utilisation de matériel génétique biodiversifié par tous les utilisateurs, y compris les PME et les obtenteurs de plantes du secteur public.
- AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L'ENERGIA E LO SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE (ENEA)
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