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Activités de recherche du laboratoire de la santé des végétaux
Les activités de recherche du laboratoire de la santé des végétaux sont orientées vers :
- la caractérisation des organismes nuisibles de quarantaine ou émergents, dans toutes les disciplines : bactériologie, entomologie, mycologie, nématologie, virologie. Cette caractérisation passe par des approches de diagnostic, de taxonomie, et de caractérisation des populations ;
- l’épidémiologie des maladies et la dynamique des invasions ;
- les mécanismes de dissémination des organismes nuisibles, dont les plantes adventices et les insectes ravageurs et vecteurs d’agents pathogènes ;
- l’écologie des adventices et des plantes invasives ;
- la mise en évidence et la caractérisation d’organismes génétiquement modifiés (OGM) non-répertoriés.
En parallèle, le maintien à un haut niveau de la capacité d’analyse du LSV est assuré par la participation à des programmes de recherche et de développement. Dans ce but, les questions de recherche abordées dans le cadre de réponses aux appels d’offre relatifs à des projets collaboratifs nationaux (CASDAR, ANR) et internationaux (Horizon Europe, PRIMA, EUPHRESCO) concernent principalement les organismes nuisibles, avec :
- la caractérisation biologique et la phylogénie des organismes nuisibles émergents ou considérés comme à risques ;
- l’étude par typage moléculaire ou séquençage de la diversité génétique, de la structuration et du potentiel adaptatif de leurs populations ;
- les éventuels organismes vecteurs et leur répartition géographique.
Par ailleurs, le LSV participe à l’étude de la dissémination des organismes nuisibles, par exemple via l’amélioration des techniques d’échantillonnage, la caractérisation de cycles biologiques, l’identification des facteurs de succès d’introduction et d’établissement.
Le LSV cherche à valoriser de façon systématique les résultats obtenus dans les colloques nationaux et internationaux les plus renommés dans ses domaines de compétences et dans les revues de rang A et A+ ayant l’impact le plus significatif. La formation par la recherche, et notamment doctorale, constitue un levier majeur de l’activité de recherche du LSV.
Projets de recherche
Transition to safe and sustainable food systems through new and innovative detection methods and digital solutions for plant-based products derived from new genomic techniques, under a co-creation approach
Financement : Horizon-Europe (Research and innovation action)
Partenaires : Centre de recherche norvégien (NORCE, Norvège) ; Wings ICT solutions ( Grèce) Institut zooprophylactique expérimental du Latium et de la Toscane (IZS, italie) ; Sciensano (Belgique) ; Fondation Icons ( Italie) ; Université hébraïque de Jérusalem (Israël) ; Association pour des aliments sans OGM (VLOG, Allemagne) ; Fédération internationale des mouvements d'agriculture biologique, groupe régional de l'Union européenne (Ifoam) ; Institut de recherche et de technologie agroalimentaire (Irta, Espagne) ; Université Justus-Liebig de Gießen (Allemagne) ; Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad, France) ; Université nationale de Rosario (UNR, Argentine) ; Autorité nationale de sécurité alimentaire (NEBIH, Hongrie) ; Graminor AS (Norvège).
Le projet Darwin, démarré en janvier 2024, vise à développer une stratégie de détection innovante des produits issus de plantes obtenues par les nouvelles techniques génomiques. Ainsi, neuf méthodes de détection fiables seront mises au point. Quatre solutions numériques reposant sur des approches d’étiquetage dans le système agroalimentaire seront aussi développées, pour répondre aux objectifs politiques de l’Union européenne. L’objectif est de favoriser l’efficacité du contrôle du marché et de stimuler l’innovation sociale, en permettant aux consommateurs de faire des choix mieux informés. L’équipe détection des OGM mènera une revue de littérature scientifique sur les méthodes de détection possible dans divers domaines (épigénétique, etc..). Elle participera également à des essais inter-laboratoires sur des méthodes développées au sein du projet Darwin.
Les projets EUPHRESCO
Euphresco est un réseau d'organisations permettant de financer sur fonds propres des projets de recherche et coordonnant la recherche nationale dans le domaine phytosanitaire. L'objectif général est de soutenir au niveau international la coordination et la collaboration dans le domaine de la recherche phytosanitaire, et de devenir un réseau solide et à long terme de bailleurs de fonds qui intègre pleinement les membres existants et nouveaux.
Diagnostic et Epidémiologie Végétale Tropicale
Financement : Anses, CIRAD, Université de La Réunion
La convention de partenariat scientifique et de recherche définit la collaboration entre :
- le Laboratoire de la santé des végétaux, unité Ravageurs et Agents Pathogènes Tropicaux (RAPT) de l’Anses
- et l’UMR « Peuplements Végétaux et Bioagresseurs en Milieu Tropical » (PVBMT) du Cirad et de l’Université de La Réunion
Cette collaboration est menée autour des trois objectifs suivants :
- Mieux connaitre les populations pathogènes émergentes ;
- Développer des méthodes et des outils de diagnostic innovants en santé végétale ;
- Contribuer à la veille internationale sur la santé des végétaux dans les zones géographiques afférentes aux régions et territoires d’outre-mer français.
Elle cible des organismes responsables de maladies dans des filières végétales d’importance économique majeure pour les DROMs et/ou d’importance stratégique pour l’Europe continentale (phytobactériose des agrumes, phytobactérioses associées au complexe d’espèces de Ralstonia solanacearum (ceRs), phytobactérioses et phytoviroses affectant le bananier, la canne à sucre les racines et tubercules tropicaux, etc.)
La convention prend également en compte la composante « changement climatique » dans les thématiques et projets de recherche.
Financement : Euphresco
Ce projet vise à simplifier le diagnostic des isolats de Closterovirus tristezae (CTV) en développant des tests moléculaires rapides et efficaces pour la détection et l'identification de souches spécifiques de CTV.
Pour atteindre cet objectif, le projet comprend les activités suivantes :
- Réalisation d’une revue complète des outils et tests de diagnostic actuellement utilisés ou en cours de développement pour la détection du CTV
- Compilation d'une large gamme de matériels de référence (plantes d'agrumes asymptomatiques et symptomatiques infectées par le CTV) afin d'englober les divers isolats de CTV
- Réalisation des analyses in silico de séquences d'ADNc viraux et conception d’amorces ou de sondes pour la détection moléculaire et l'identification de souches spécifiques de CTV
- Organisation d’un essai interlaboratoire pour valider les protocoles identifiés ou développés.
Ralstonia pseudosolanacearum and Ralstonia syzygii: emerging threats in and outside Europe. Study on the epidemiology and the development and validation of detection and identification protocols
Financement : Euphresco
Ce projet vise à mettre en place une plateforme d'échange des savoirs entre bactériologistes travaillant sur R. pseudosolanacearum et R. syzygii dans les domaines du diagnostic, de la recherche et l’épidémiologie. Cette plateforme pourrait permettre une collaboration multinationale, par exemple pour le lancement de projets de recherche, le partage de collections et le développement de protocoles harmonisés de détection et d'identification. En particulier, il est prévu que ce développement et cette harmonisation se fassent au travers d’un essai inter-laboratoires de validation.
Epidémiosurveillance et Biocontrôle dans le Sud-Ouest de l’Océan Indien - phase 2
Financement : EU- Interreg VI Océan Indien
EpiBioOI-II vise la mise en œuvre et le renforcement des capacités aux niveaux régional et national pour la protection de l’environnement et la promotion de la durabilité de l'agriculture dans la zone sud-ouest de l'océan Indien. Une attention particulière est accordée à la gestion des macroorganismes invasifs et des maladies émergentes végétales dans la zone.
L’unité RAPT contribue plus particulièrement à l’action 4 « Surveillance et diagnostic de virus, bactéries et champignons pathogènes du bananier aux Comores et à Maurice »
Cette action vise dans un premier temps à dresser un état sanitaire des bananeraies des Comores et de Maurice vis-à-vis des principales maladies virales, bactériennes et fongiques des bananiers (prévalence, répartition géographique) et à étudier la diversité des agents pathogènes qui les causent. Les données recueillies permettront dans un second temps de proposer des stratégies de contrôle plus efficaces de ces agents phytopathogènes et de contribuer à la sécurité alimentaire des pays cibles.
An integrated set of novel approaches to counter the emergence and proliferation of invasive and virulent soil borne nematodes
Financement : Horizon Europe (Commission Européenne)
Partenaires : Pôle NemAlliance Anses/INRAe et 16 autres partenaires européens ou internationaux en consortium
Les nématodes telluriques représentent un risque pour la production alimentaire mondiale. Avec une perte annuelle estimée à 110 milliards d'euros dans le monde, les nématodes à galles et les nématodes à kystes de la pomme de terre (comprenant 5 espèces de quarantaine), se classent 1er et 2ème dans le Top 10 des nématodes parasites des plantes à fort impact. Des rapports récents documentent l'émergence de nouveaux problèmes liés à ces nématodes dans les cultures de tomates et de pommes de terre en Europe et au-delà. Ces problèmes nématologiques ont pour origine le réchauffement climatique et la sélection génétique. Pendant des décennies, des produits phytosanitaires non spécifiques et nocifs pour l’environnement ont été utilisés en gestion. La prise de conscience croissante de leur impact négatif a conduit à l’élimination progressive de la plupart des nématicides. Il existe par conséquent un besoin urgent de stratégies de contrôle nouvelles et durables. NEM-EMERGE ambitionne ainsi de fournir une gamme de solutions durables et fondées sur la science pour l'agriculture. Les principes de la lutte intégrée (i.e. programmes de rotation des cultures optimisés, résistances adaptées des plantes hôtes et utilisation optimale du potentiel antagoniste natif des sols) sont retenus. Le développement d’outils de surveillance et d'évaluation des risques sont favorisés pour l’aide à la décision des autorités phytosanitaires. NEM-EMERGE s’inscrit ainsi dans le programme de transition vers une agriculture durable, conformément à la stratégie « Farm to Fork », contribuant ainsi aux objectifs ambitieux fixés par le « Green Deal ».
Etude de la variabilité intra/interspécifique et évaluation du risque d’installation d’un nématode émergent tropical sur culture d’importance majeure en France
Financement : Anses/Cirad (IRD pour une part du fonctionnement)
Partenaires : Anses, Cirad, IRD et INRAe (Pôle NemAlliance)
Dans un contexte où les solutions à base de produits phytosanitaires sont proscrites, la gestion de nématodes phytoparasites de quarantaine ou émergents suppose une évaluation des risques poussée et la recherche de solutions alternatives. Ces solutions peuvent notamment s’appuyer sur l’étude, face à l’invasion, de la résistance de communautés de nématodes phytoparasites natives non dommageables aux cultures. Dans ce cadre, une espèce émergente en Europe, M. graminicola, est considérée comme invasive. L’intégration de M. graminicola aux travaux fait écho aux effets des changements climatiques et autres changements globaux pour une anticipation de la remontée de nématodes émergents sous nos latitudes. Une caractérisation des communautés natives les moins résistantes doit aider à définir les types d’agrosystèmes les plus à risque. L’étude de la diversité génétique, morphobiométrique et de l'agressivité de populations de M. graminicola originaires d’Italie et d’Asie du Sud Est vise à produire des questions évolutives et des marqueurs moléculaires à même d’être informatifs sur les différents pathotypes identifiés.
Analyse de l’orientation chez les nématodes phytoparasites à l’aide d’outils innovants croisant microfluidique et trajectométrie numérique
Financement : INRAe (AAP SPE)
Partenaires : Pôle NemAlliance Anses/INRAe
Le projet NemaTrack a pour objectif de développer des dispositifs expérimentaux innovants pour caractériser et quantifier avec précision l’attraction vers des stimuli chimiques chez les nématodes phytoparasites des genres Globodera et Meloidogyne. Ce projet s’appuie sur des approches faisant appel aux mathématiques, à l’informatique et plus particulièrement à la vision numérique et au calcul scientifique. Cette stratégie scientifique permet d’étudier finement des traits de vie importants chez ces organismes, en particulier la recherche d’hôtes et de partenaires sexuels.
Financement : Anses (AAP interne)
Partenaires : projet commun à six laboratoires de l’Anses
Évaluation de l’Approche métagénomique ShoTgun pour l’Etude de micRObIomes et la Détection de gEnes d’intérêt
Le projet ASTEROIDE s’inscrit dans les axes transversaux « santé animale », « santé des végétaux », « sécurité sanitaire des aliments » et « antibiorésistance » de l’Agence. L’objectif du projet est d’évaluer la pertinence de l’outil de métagénomique Shotgun pour explorer deux questionnements scientifiques :
- quel niveau de résolution taxonomique peut-on obtenir via la métagénomique Shotgun pour l’étude des communautés microbiennes ou de la circulation de souches virales dans des matrices d’intérêt pour les équipes impliquées.
- Cette approche permet-elle de détecter des gènes d’intérêt et, si oui, sous quelles conditions ?
Infection en Microgravité d’Organismes Telluriques Phytoparasites (APR CNES)
Financement : CNES (AAP CNES)
Partenaires : Pôle NemAlliance Anses/INRAe
Le projet de recherche IMOTEP a émis l’hypothèse que les organismes sur lesquels l’unité de nématologie travaille ont des capacités de résistances exceptionnelles encore non identifiées. En effet, bien que les nématodes soient connus comme extrêmophiles, à ce jour, aucune espèce de nématodes phytoparasites n’a fait l’objet d’études dans un contexte de conditions retrouvées dans l’espace. Aussi, les objectifs poursuivis visent à :
- tester les capacités de survie dans le vide spatial
- évaluer le pouvoir infectieux et les capacités de reproduction d’espèces de nématodes phytoparasites en contexte de microgravité sur des cultures de plantes hôtes destinées à alimenter les missions spatiales.
Forces structurantes de la biodiversité dans les bordures de champs agricole : métacommunautés et interactions plantes-insectes dans un gradient d’intensification agricole – AgriBiodiv
Lien du projet sur la page ANR https://anr.fr/Projet-ANR-21-CE32-0006
Le projet FELLOW vise à quantifier l’importance relative de différents facteurs sur les propriétés fonctionnelles de la flore et à évaluer sa valeur en termes de biodiversité pour fournir des ressources aux pollinisateurs, aux insectes, aux oiseaux et à d’autres organismes.
Lien sur le site de la FRB : https://www.fondationbiodiversite.fr/la-frb-en-action/programmes-et-projets/le-cesab/fellow/
Forces structurantes de la biodiversité dans les bordures de champs agricole : métacommunautés et interactions plantes-insectes dans un gradient d’intensification agricole
Financement : ANR
Partenaires : Centre de biologie et gestion des populations (UMR Cirad, Inrae, IRD, Institut Agro Montpellier), Centre d'Écologie et des Sciences de la Conservation (UMR MNHN, CNRS, Sorbonne université), UMR Agroecologie (Inrae, Institut Agro Dijon, Université Bourgogne Europe)
Le projet AgriBiodiv vise à comprendre l’effet des pratiques agricoles sur la diversité des plantes et des coléoptères dans les bordures de parcelles agricoles. Il s’appuie sur les données du réseau 500-ENI, qui suit plus de 500 parcelles en France depuis 2012. Ce projet contribuera à mieux comprendre les effets non-intentionnels (ENI) des pratiques agricoles sur la biodiversité environnant les parcelles, ce qui constitue un élément fondamental pour proposer des pratiques agricoles durables, visant à maintenir la production agricole tout en diminuant l’impact de l’agriculture sur la biodiversité.
Les objectifs du projet sont :
- créer une librairie de barcodes moléculaires et mettre à point un protocole de métabarcoding pour identifier les espèces de coléoptères des paysages agricoles, afin de faciliter les futurs efforts de surveillance;
- étudier les effets potentiels des pratiques agricoles sur la diversité des plantes et des coléoptères;
- caractériser les liens entre la diversité des plantes et des coléoptères, y compris des liens trophiques.
Dynamique spatio-temporelle des communautés de plantes adventices et leur rôle sur les services écosystémiques le long d’un gradient de pressions humaine
Financeur : Appel à projets de recherche « Pressions anthropiques et impacts sur la biodiversité terrestre » - Fondation pour la recherche sur la biodiversité
Partenaires : Institut Agro Montpellier, CIRAD, Institut Agro Dijon, Conservatoire botanique national des Pyrénées et de Midi-Pyrénées, INRAE, Bordeaux Sciences Agro, Station expérimentale de Rothamsted (Royaume-Uni), Université de Lorraine, Université des ressources naturelles et des sciences de la vie (Autriche).
Le projet FELLOW vise à quantifier l’importance relative de différents facteurs agricoles et environnementaux sur les propriétés fonctionnelles de la flore adventice. Ces fonctions permettent d’évaluer la valeur de la flore en termes de biodiversité́, pour fournir des ressources aux pollinisateurs, aux insectes, aux oiseaux et à d’autres organismes, tout en prenant en compte les impacts négatifs sur les cultures, comme la compétition.
En utilisant des données de surveillance multi-échelle de cultures annuelles et pérennes en Europe, l’impact relatif des pressions anthropiques et des conditions pédoclimatiques sur les propriétés fonctionnelles des communautés de plantes présentes dans différentes cultures sera évalué. Le projet se concentrera par la suite sur les espèces végétales les plus menacées, afin d’identifier si elles présentent une combinaison particulière de traits et de déterminer plus précisément les conditions agroécologiques susceptibles d’assurer leur survie. Enfin, des indicateurs basés sur le potentiel des plantes à fournir des services écosystémiques, tels que la pollinisation et les régulations biologiques, seront construits en utilisant des traits fonctionnels.