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26e Carrefour de la sélection du colza : une participation active de Terres Inovia

09 mars 2020

Le 26ème Carrefour de la sélection colza, organisé par l’association Promosol, a eu lieu les 22 et 23 janvier 2020 à Orléans (Loiret). Il a rassemblé 70 participants du secteur de la recherche publique (INRAE, Agrocampus Ouest, Universités), du GEVES, de la filière et des sélectionneurs de colza privés.

 

Le Carrefour était co-animé par Martine Leflon, responsable du département de génétique et protection des cultures à Terres Inovia, et animatrice de la commission colza de Promosol, et Maria Manzanares-Dauleux, directrice de l’UMR IGEPP (INRAE-AgroCampus Ouest-Université de Rennes I) et animatrice du conseil scientifique de Promosol.

Des échanges sur l’amélioration des plantes et du colza

Le Carrefour colza, c’est avant tout l’occasion de faire le point sur l’avancée des quatre projets de recherche financés par Promosol (voir l'encadré ci-dessous). Ces deux journées ont permis d’échanger plus largement sur les thématiques importantes de l’amélioration des plantes et du colza.

Des experts de Terres Inovia étaient présents : Arnaud Van Boxsom, responsable de l’évaluation variétale, y a présenté les travaux en cours sur l’évaluation de la vigueur du colza à l’automne ; Etienne Pilorgé, chargé des relations internationales, est intervenu sur les évolutions du GCIRC, Christophe Jestin, chargé d’études en génétique et protection des cultures, ainsi que Xavier Pinochet, expert en stratégies scientifiques, étaient également présents pour participer aux échanges.

Un atelier, réalisé lors de cet événement, fut l’occasion de partager les différentes visions des sélectionneurs, des organismes de recherche et de la filière (GEVES et instituts techniques) sur les critères variétaux importants dans les différents systèmes de production et la manière de les évaluer.

Promosol, qu’est-ce que c’est ?

Depuis 1977, l’association PROMOSOL soutient les travaux autour de la sélection des plantes oléagineuses (colza et tournesol) et encourage les actions favorisant la diffusion du progrès scientifique. Concrètement, l’association définit des priorités de recherche, finance des programmes de recherche considérés comme stratégiques et diffuse des résultats aux sélectionneurs et aux agriculteurs. Terres Inovia, avec l’INRAE, Terres Univia et l’UFS, est membre de Promosol.

 

Le point sur quatre projets financés par Promosol

Le Carrefour fut l’occasion de suivre l’avancée des quatre projets de recherche en cours financés par PROMOSOL :

DELUGE- Déverrouiller la lutte génétique contre l'altise d'hiver (coordinateurs : Maxime Hervé & Anne Marie Cortesero (UMR IGEPP, Rennes)

Il est à craindre que la culture de colza en France arrive dans une impasse vis-à-vis de l’altise d’hiver (Psylliodes chrysocephala). La stratégie proposée par ce projet est celle de la génétique et la création de variétés de colza résistantes à l’altise. Trois verrous freinent le développement de cette approche : l’absence de résistance dans B. napus, d’un biotest standardisé pour évaluer la résistance aux larves et d’élevage de l’insecte permettant de le travailler toute l’année au laboratoire.

Le projet DELUGE vise à identifier une espèce résistante à l’altise d’hiver apparentée au colza qui puisse être la base de futurs projets d’introgression et de génétique de la résistance, mais aussi complémenter le biotest actuel de résistance aux adultes et développer des tests de résistance aux larves, ainsi que prolonger un travail engagé sur la mise en place d’un élevage d’altise.

SEEDQUAL - Caractérisation de la diversité génétique de la composition de la graine et du tourteau de colza pour des usages en alimentation animale (coordinatrice : Nathalie Nesi, UMR IGEPP, Rennes)

La croissance démographique et l’augmentation des niveaux de vie vont induire une hausse de la consommation alimentaire en huiles et en protéines végétales d’ici 2030. Les ressources en huiles végétales permettront de satisfaire les demandes alimentaires, énergétiques et chimiques dans le futur. En revanche, l’offre en tourteaux sera tendue. Tenter de réduire le déficit d’approvisionnement en protéines végétales en Europe constitue un enjeu majeur pour la compétitivité du secteur agricole.

Les principales cultures oléo-protéagineuses sont des sources de protéines végétales qui sont valorisées jusqu’à présent via les tourteaux d’extraction d’huile. Cependant, la qualité du tourteau de colza est influencée par des facteurs intrinsèques à la graine et par les traitements liés à la trituration qui sont actuellement optimisés pour l’extraction d’huile. L’enjeu pour la filière oléo-protéagineuse est donc de valoriser, en marge du produit « noble » qu’est l’huile, le tourteau comme un produit à part entière avec une forte valeur ajoutée.

Le projet SEEDQUAL a donc pour ambition de fournir une description détaillée de la composition de la graine de colza notamment en fibres et en protéines, d’identifier la variabilité génétique disponible pour les différents constituants et de développer des outils moyen-haut débit pour évaluer ces variables dans des programmes de sélection.

Les partenaires de SEEDQUAL possèdent des compétences complémentaires qui vont permettre d’allier des approches de génétique quantitative, de génomique structurale, de génomique fonctionnelle et de biochimie analytique.

DESCRIBE – Diversité chémotypique chez Brassica napus (coordinateurs : Antoine Gravot et Alain Bouchereau (UMR IGEPP, Rennes)

L’objectif de ce projet est de réaliser, à partir d’un large panel de génotypes de B. napus (type hiver et printemps), une analyse chémotypique approfondie de quelques familles du métabolisme secondaire du colza, considérées comme déterminantes dans les interactions avec l’environnement biotique des plantes. Bon nombre de ces facteurs métaboliques sont également contributeurs des propriétés qualitatives des produits et de la graine en particulier.

La démarche analytique ciblée consiste plus précisément à prendre en considération les constituants chimiques de la famille des glucosinolates, des flavonoïdes et des composés terpéniques volatils. Il s’agit dans un premier temps de parfaire les procédures analytiques de description qualitative et quantitative de ces substances bioactives et de les adapter à l’établissement des profils phytochimiques retrouvés dans la plante. La volonté de prendre en compte une diversité génétique aussi large que possible impose de limiter les investigations à un seul stade phénologique (développement végétatif précoce) et à un nombre réduit de tissus et d’organes (graines, racines et feuilles) à partir de plantes cultivées en conditions optimales.

Les analyses chémotypiques sont dimensionnées autour d’un panel de 250 accessions de colza représentatif de la diversité génétique valorisable et support à des analyses de génétique d’association.

 

Metaphor- Exploitation des données de métatranscriptomique issues de « LeptoLife » pour l’identification et le suivi de nouvelles sources de résistance au phoma chez le colza (coordinateur : Thierry Rouxel, INRAE UMR BIOGER)

Le projet Metaphor porte sur l’interaction entre le colza et les agents pathogènes responsables du phoma, Leptosphaeria maculans et L. biglobosa.

Il a pour objectif d’analyser et d’exploiter les données issues du projet « Leptolife » de séquençage à grande échelle pour :

-Caractériser les mécanismes responsables de la résistance au stade adulte et les mécanismes mis en place par le champignon pour les contrecarrer,

-Identifier de nouveaux gènes impliqués dans la résistance (résistance foliaire à l’infection par les ascospores, résistance au stade adulte),

-Identifier de nouveaux gènes AvrLm du « champignon » exprimés uniquement dans les ascospores permettant le criblage de nouveaux Rlm disponibles dans les génotypes de colza,

-Identifier des gènes candidats pour le screening de génotypes végétaux montrant une résistance au stade adulte accrue.

On peut ainsi espérer que ce travail fournira de nouveaux outils pour le criblage de ressources génétiques sur la base de notre expérience précédente de génération de souches génétiquement améliorées pour l’identification des gènes Rlm.

 

26éme Carrefour de la sélection du colza : une participation active (traduction en anglais)

Since 1977, the French association Promosol association has been supporting works on oilseed crops breeding (rapeseed and sunflower) and actions promoting the dissemination of scientific progress. Promosol members are institutions: Terres Univia (Interprofessional Organization of the French Oil and protein crops sector), Terres Inovia (Technical Institute of the French Oil and protein crops sector), INRAe (National Institute for Agriculture, Food and Environment Research), and UFS (French seed association for seed companies & plant breeders). In pactice, the association defines research priorities of common interest, funds research programs considered to be strategic and disseminates results to breeders and farmers. Promosol organizes the Carrefour de la Sélection du colza every year in January.

The 26th “Carrefour de la Sélection du Colza”, took place on January 22 and 23, 2020 in Orléans (France, Loiret). It brought together 70 participants from the public research and higher education sector (INRAe, Agrocampus Ouest, Universities), GEVES, the industry and private rapeseed breeders.

The Carrefour was co-chaired by Martine Leflon, head of the genetics and crop protection department at Terres Inovia, and leader of the Promosol rapeseed commission, and Maria Manzanares-Dauleux, director of the UMR IGEPP (INRAE-AgroCampus Ouest- University of Rennes I) and chair of the Promosol scientific council.

Exchanges on rapeseed genetics and breeding

The “Carrefour de la Sélection du Colza” is first of all an opportunity to take stock of the progress of the four research projects funded by Promosol (see below) and more generally discuss the most important challenges of rapeseed breeding.

Experts from Terres Inovia were present: Arnaud Van Boxsom, head of varietal evaluation, presented the work in progress on the evaluation of the rapeseed vigor during autumn; Etienne Pilorgé, in charge of international relations, spoke about the evolution of the GCIRC, Christophe Jestin, in charge of studies in genetics and crop protection, as well as Xavier Pinochet, expert in scientific strategies, were also present to participate in the exchanges.

A workshop, carried out during this event, was the opportunity to share the different visions of breeders, research organizations and actors of the sector (GEVES and technical institutes) on the varietal characteristics and their importance in different production systems and the méthods of evaluate them.

Update on four projects funded by Promosol

The Carrefour was an opportunity to follow the progress of the four ongoing research projects funded by PROMOSOL:

DELUGE- Unlocking the genetic fight against the winter flea beetle (coordinators: Maxime Hervé & Anne Marie Cortesero (UMR IGEPP, Rennes)

There are fears that rapeseed cultivation in France might encounter a deadlock with respect to the controle of winter flea beetle (Psylliodes chrysocephala). This project proposes a genetic strategy with the creation of canola-resistant rapeseed varieties. Three obstacles hamper the development of this approach: the absence of resistance in B. napus, the lack of a standardized biotest to assess resistance to larvae and the absence of methodology for rearing the insect, which would allow to work with it allowing it in the laboratory all along the year.

The DELUGE project aims to identify a rapeseed related species resistant to the winter flea beetle, which could provide genetic resistance for future introgression in rapeseed. It also looks at complementing the current adults resistance biotest and developing larvae resistance tests, as well as going on with the work on flea beetle breeding.

SEEDQUAL - Characterization of the genetic diversity of the composition of rapeseed and meal for uses in animal feed (coordinator: Nathalie Nesi, UMR IGEPP, Rennes)

Population growth and rising living standards will increase food consumption of vegetable oils and proteins by 2030. Vegetable oil resources will meet the demand for food and contribute to energy and chemistry demands in the future. On the other hand, the supply of oil cakes will be tight. Reducing the shortage of vegetable protein supplies in Europe is a major challenge for the competitiveness of the agricultural sector.

The main oil and protein crops are sources of vegetable proteins which have hitherto been valued from oil extraction cakes. However, the quality of rapeseed meal is influenced by factors intrinsic to the seed and by the crushing process which is currently optimized for oil extraction. The challenge for the oil and protein crop sector is therefore to develop, in addition to the "noble" product that is oil, oil cake as a product in its own with high added value.

The SEEDQUAL project therefore aims to provide a detailed description of the composition of rapeseed, in particular in fibers and proteins, to identify the genetic variability available for the various constituents and to develop medium-high speed tools to assess these variables in breeding programs.

SEEDQUAL partners have complementary skills that will allow them to combine quantitative genetics, structural genomics, functional genomics and analytical biochemistry.

DESCRIBE - Chemotypic diversity in Brassica napus (coordinators: Antoine Gravot and Alain Bouchereau (UMR IGEPP, Rennes))

The objective of this project is to carry out, from a large panel of B. napus genotypes (winter and spring type), an in-depth chemotypic analysis of a few chemical families of rapeseed secondary metabolism, considered to be determining in the interactions with the biotic environment of plants. Many of these metabolic factors also contribute to the qualitative properties of the products, particularly the seed.

The targeted analytical approach especially considers the chemical constituents of the glucosinolates family, flavonoids and volatile terpene compounds. The first step is to improve the analytical procedures for the qualitative and quantitative description of these bioactive substances and to adapt them for the establishment of plants phytochemical profiles. The choice to take into account a genetic diversity as wide as possible leads to limit the investigations to a single phenological stage (early vegetative development) and to reduce the number of tissues and organs (seeds, roots and leaves), from plants grown under optimal conditions.

Chemotypic analyses concern a panel of 250 rapeseed accessions representative of the valuable genetic diversity and used for association genetic analyzes.

Metaphor- Use of metatranscriptomic data from "LeptoLife" for the identification and monitoring of new sources of phoma resistance in rapeseed (coordinator: Thierry Rouxel, INRAE ​​UMR BIOGER)

The Metaphor project focuses on the interaction between rapeseed and the pathogens responsible for the phoma, Leptosphaeria maculans and L. biglobosa.

Its objective is to analyze and use the data from the "Leptolife" large-scale sequencing project to:

- Characterize the mechanisms giving resistance in the adult stage and the counteraction mechanisms of the fungus,

- Identify new genes involved in resistance (leaf resistance to ascospore infection, resistance at adult stage),

- Identify new AvrLm genes of the fungus expressed only in ascospores allowing to screen new Rlm genes in rapeseed genotypes,

- Identify candidate genes for screening plant genotypes showing increased adult resistance.

We can therefore hope that this work will provide new tools for the screening of genetic resources based on our previous experience of generation of genetically improved strains for the identification of Rlm genes.