Gestion de la diversité génétique comme levier d’étude des interactions G×E×P

Chez les Apiacées, et en particulier la carotte, cette diversité est élevée mais encore partiellement mobilisée, alors même qu’elle conditionne l’adaptation aux contextes agroécologiques et aux changements climatiques (Geoffriau, 2020). Les ressources conservées en collections ex situ, ainsi que les apparentées sauvages, représentent un réservoir de variabilité essentiel pour explorer les capacités d’adaptation et la plasticité phénotypique.

Objectif

Notre objectif est de caractériser et valoriser cette diversité pour identifier des génotypes et des combinaisons G×E×P favorables à la qualité des produits et à la résistance aux bioagresseurs. Il s’agit également de mieux comprendre les mécanismes de plasticité et d’adaptation, afin d’orienter la sélection vers des variétés performantes dans des systèmes agroécologiques diversifiés. Un enjeu clé est enfin de renforcer l’utilisation effective des ressources génétiques dans les programmes de sélection et les systèmes de culture.

Méthodologies et approches

Nos travaux s’appuient sur l’étude d’un large panel de ressources génétiques issues du Centre de Ressources Biologiques (CRB) « Carotte et autres Apiacées », incluant variétés cultivées, populations locales et apparentées sauvages. Des essais multi-environnements (réseaux expérimentaux, plateformes, parcelles agricoles) permettent d’évaluer la performance et la plasticité des génotypes dans des contextes pédoclimatiques et de conduites culturales contrastés.

Les génotypes sont évalués individuellement ou en combinaison après réalisation de croisements dirigés, de populations de pre-breeding ou de diverses descendances F_2 :3. Les critères d’intérêt pour cette espèce sont ensuite analysés grâce à des outils de caractérisation génétique (GBS, SNP arrays, WGS) et phénotypique et des analyses de type génétique d’association. Des approches de sélection participative, associant agriculteurs, sélectionneurs et autres acteurs complètent ces études afin d’intégrer les conditions réelles de production.

Résultats marquants

Les projets CarrotDiverse (2017–2018) et EVA Carrot ont permis de mieux caractériser la diversité génétique européenne et de structurer son utilisation via des réseaux public–privé (Goritschnig et al., 2022). Des effets marqués de l’origine géographique, notamment de la latitude, ont été mis en évidence sur les traits morphologiques et le développement des apparentées sauvages (Geoffriau, 2019), soulignant leur potentiel pour l’adaptation aux environnements contrastés.

Les travaux ont également contribué à revisiter les relations interspécifiques au sein du genre Daucus (Martinez-Flores et al., 2019), améliorant la structuration des ressources utilisables en sélection. Par ailleurs, des démarches de sélection participative ont conduit à la valorisation directe d’accessions et à la création de nouvelles populations adaptées à l’agriculture biologique (Geoffriau et al., 2023). Ces résultats illustrent l’intérêt de mobiliser la diversité génétique pour répondre à des contextes de production spécifiques.

Perspectives

En réponse au 3^ème AAP AGROECOLOGY cofinancé par l’UE et l’ANR en France, nous avons déposé le projet VEGAE (2026–2029). Ce projet doit permettre de prolonger ces travaux en structurant un réseau européen de living labs pour analyser les interactions G×E×P dans des conditions réelles de production et co-construire des variétés adaptées à l’agroécologie. L’intégration de nouvelles approches (plasticité, réponses épigénétiques, traits émergents) permettra d’identifier des combinaisons génotype–environnement–pratiques favorables et stables.

À terme, ces recherches visent à accompagner une évolution des stratégies de sélection vers une meilleure prise en compte du fonctionnement des agroécosystèmes, en mobilisant une diversité génétique élargie pour renforcer la résilience et la durabilité des systèmes légumiers.

Partenariats, réseaux et infrastructures

Ces travaux reposent sur : 

• des réseaux européens structurants, notamment l’ECPGR et le réseau EVA Carrot, 
• des partenariats étroits avec les acteurs de la sélection et de la production, 
• le CRB « Carotte et autres Apiacées », coordonné par QuaRVeg  qui constitue une infrastructure clé pour la conservation, la caractérisation et la diffusion des ressources génétiques, 
• les dispositifs expérimentaux multi-sites et les approches participatives (réseaux d’agriculteurs, plateformes d’essais) qui jouent également un rôle central pour étudier les interactions G×E×P dans des conditions représentatives des systèmes de culture.