Thématiques de Recherche

L’objectif principal de l’équipe ResPom est d’améliorer la résistance du pommier et du poirier vis-à-vis de leurs bioagresseurs, soit génétiquement, soit par application de Stimulateurs de Défense des Plantes (SDP) et en ciblant particulièrement les trois bioagresseurs majeurs du pommier, Venturia inaequalis (tavelure), Erwinia amylovora (feu bactérien) et Dysaphis plantaginea (puceron cendré). L’optimisation de l’immunité du verger est réfléchie dans un modèle conceptuel agroécologique (voir figure ci-dessous), qui intègre non seulement les résistances intrinsèques (génétiques) et induites (SDP) de la plante et la diversité des bioagresseurs, mais également les sources de variabilité comme les pratiques culturales, les facteurs climatiques et les facteurs biotiques additionnels. L’enjeu principal est d’atteindre un niveau d’immunité de la culture ainsi qu’un compromis croissance /immunité qui garantissent un niveau de production élevé que ce soit en quantité et en qualité.

Travailler sur un tel modèle nécessite plusieurs niveaux d’étude :

1) L’exploration approfondie des mécanismes moléculaires qui sous-tendent les résistances (qu’elles soient génétiques ou induites). Cette exploration est entreprise à différents niveaux, ADN, ARN, protéines, métabolites, afin de :

i) clarifier la position génétique des QTLs de résistance et les mécanismes qu’ils contrôlent, en utilisant la diversité génétique des pommiers et ses pedigrees, des descendances construites ou issues de Malus et Pyrus sauvages,

ii) approfondir les connaissances sur les « effecteurs de résistance » (c’est-à-dire les protéines et métabolites qui limitent le développement des bioagresseurs) et les mécanismes de leur régulation, par des analyses fonctionnelles, notamment l’édition de gènes, afin d’évaluer et d‘optimiser de manière plus précise les méthodes de protection basée sur l’immunité du pommier,

iii) explorer la variabilité génétique du métabolisme primaire et secondaire et le compromis probable entre (a) défenses intrinsèques et/ou induites et (b) valeur agronomique (croissance de l’arbre, qualité du fruit).

ResPom collabore avec d’autres équipes de l’IRHS et de la SFR Quasav pour évaluer les pressions de sélection exercées par les différents types de résistance sur les populations de bioagresseurs, en particulier V. inaequalis (Ecofun), déterminer le rôle du microbiote dans la résistance induite (Emersys), approfondir les analyses métabolomiques (SMS, SONAS), contribuer à l’étude de l’organisation structurelle des gènes de résistance/défenses et leur implication dans l’expression de gènes (BiDefi), affiner la compréhension du contrôle épigénétique de la résistance (Valema) et promouvoir la sélection assistée par marqueurs (VaDiPom).

2) L’évaluation des effets des facteurs environnementaux incluant conditions climatiques et pratiques culturales sur la résistance. Cette connaissance est un enjeu majeur pour le déploiement réussi de nouvelles variétés combinant des niveaux de résistance élevés et une forte valeur agronomique, ainsi que pour l’utilisation efficace des SDP en pratique. Les interactions entre génétique (G), environnement (E) et pratiques culturales (P) sont analysées étape par étape :

i) GxE : grâce aux données de phénotypage générées dans le réseau REFPOP-pommier, la prédiction génomique est développée pour prévoir la valeur agronomique et l’adaptation des variétés/génotypes en utilisant des données de marqueurs SNP à l'échelle du génome et la modélisation éco-physiologique dans le cadre du projet européen INVITE,

ii) GxP : les interactions entre résistances intrinsèques et induites sont explorées soit dans la core collection, soit dans des descendances en ségrégation,

iii) ExP : les relations entre statut écophysiologique de l’arbre (conditionné par la nutrition et les facteurs climatiques) et sa réactivité aux SDP sont étudiées afin d’améliorer les préconisations de fertilisation et de traitements SDP en verger.

3) Le décryptage des multiples interactions entre leviers dans la combinaison GxExP afin d’optimiser l’immunité du pommier. Les études sont faites en verger en collaboration étroite avec l’unité expérimentale horticole (UE Horti, INRAE Angers) hébergeant trois parcelles spécifiquement dédiées à ce travail (incluant une parcelle multi-génotypes) et avec un réseau de stations expérimentales régionales. Différents programmes de conduite du verger intégrant les connaissances issues des axes 1 et 2 sont évalués afin d’optimiser l’immunité et la production. ResPom est aussi engagé dans une réflexion approfondie sur des systèmes de production en rupture, incluant des plantes de service (attraction et nutrition d’auxiliaires, répulsion des pucerons pour améliorer la protection vis-à-vis du puceron cendré), en collaboration avec l’IGEPP (équipe EGI, site d’Angers), l’UE Horti et l’unité de recherche PSH de l’INRAE Avignon, dans le cadre du projet PPR CapZéroPhyto. Cette réflexion doit conduire à la plantation d’un nouveau verger-système dans un avenir proche.