29 - Bases pour la sélection, recherche sur les variétés, les semences et les micro-organismes

Responsabilité du programme:

Direction du programme:

Situation initiale

• Informations sur le contexte

  L’évolution du secteur agro-alimentaire, avec les nouvelles exigences imposées aux systèmes de production par le changement climatique, la raréfaction des ressources naturelles et la réduction des moyens auxiliaires tels que les produits phytosanitaires, les engrais chimiques ou les aliments concentrés, implique de trouver de plus en plus rapidement des solutions durables et respectueuses de l’environnement. La sélection de plantes et d’animaux d’élevage efficients est l’une des stratégies les plus importantes dans le développement de systèmes de production performants et agro-écologiques et pour une production végétale et animale économe en ressources et adaptée aux conditions locales. Dans ce contexte, la conservation et la disponibilité de ressources génétiques bien caractérisées sont fondamentales pour une sélection animale et végétale réussie, afin de développer de nouvelles caractéristiques et de pouvoir réagir rapidement à l’évolution des conditions environnementales et des exigences. Dans ce domaine, les micro-organismes jouent aussi un rôle important, par leurs interactions avec les plantes et les animaux et par les effets aussi bien positifs que négatifs qu’ils peuvent avoir sur ceux-ci. Les grands progrès de la recherche sur le génome et le développement de nouvelles technologies permettant d’utiliser ces connaissances dans la pratique ont déjà permis de faire progresser la sélection des plantes et des animaux et d’élargir considérablement la compréhension des interactions des micro-organismes avec les animaux, les plantes et l’homme. Pour pouvoir poursuivre à l’avenir les avancées dont nous avons urgemment besoin en matière de sélection, il est nécessaire de relier des phénotypes déterminés avec précision à des informations génomiques étendues et de développer de nouvelles approches statistiques et bioinformatiques qui, dans de nombreux cas, sont utilisables de la même manière pour tous les organismes et peuvent être rapidement transférées. En parallèle, les nouvelles méthodes doivent contribuer à une compréhension approfondie des interactions génotype x environnement.

  Le succès sur le marché d’une nouvelle variété sélectionnée se traduit par son utilisation à grande échelle et est finalement déterminé par son acceptation dans la pratique et tout au long de la chaîne de création de valeur jusqu’au consommateur. Pour réussir la diffusion d’une nouvelle variété, il faut disposer, en production végétale, d’informations fiables sur les variétés issues de l’homologation et d’autres réseaux d’essais et mettre à disposition, au bon moment, de grandes quantités de semences de qualité. La production de semences est contrôlée par un système de gestion de la qualité complet et réglementé par la loi. Dans ce contexte, la méthodologie et la définition des propriétés étudiées pour l’examen des variétés et la qualité des semences doivent suivre les évolutions scientifiques et être activement promues.
  

Objectif

Les projets de recherche de ce programme visent à exploiter le potentiel des nouveaux développements technologiques pour la sélection, la recherche sur le microbiome et les semences et plants et à mettre de nouvelles méthodes à la disposition des utilisateurs.

De plus, le développement de caractéristiques et d’objectifs de sélection utilisables de manière concrète ainsi que la conservation et la description de collections de ressources génétiques (y compris les micro-organismes) figurent au premier plan.

• Objectifs spécifiques

  • Développement de méthodes et de leur application pour la conservation, la caractérisation et l’exploitation des ressources génétiques (plantes, animaux, micro-organismes). Par exemple: caractérisation de populations d’abeilles sauvages, génotypage et/ou séquençage de microbiomes, programmes efficients de rétrocroisement
  • Développement de bases moléculaires et analyse de nouvelles technologies pour une sélection animale et végétale plus rapide et plus précise et pour clarifier les voies métaboliques dans des organismes modèles. Par exemple: développement de marqueurs et analyse efficiente des données de séquences basée sur l’IA, sélection génomique, édition du génome
  • Développement de méthodes à haut débit pour la mesure précise des caractéristiques phénotypiques. Par exemple: modèles NIRS, mesure des symptômes de stress basée sur l’évaluation des données d’image
  • Approches pour comprendre et rendre utilisables les interactions plante-microbiome et animal-microbiome. Par exemple: défense contre les infections fongiques ou formation de méthane chez les ruminants
  • Développement de méthodes pour l’examen des variétés, qui reflètent les nouvelles exigences en matière de culture et de transformation. Par exemple: tolérance des nouvelles variétés au stress hydrique
  • Développement de méthodes d’analyse automatisées, hautement efficientes, classiques et moléculaires et de paramètres d’analyse pour garantir un matériel de reproduction ou de multiplication (y compris les plantes sauvages) conforme à la variété, sain, pur et fertile. Avec la participation de la filière, étude des facteurs qui, lors de la production de semences, influencent leur germination. En outre, développement, validation et autorisation de nouvelles méthodes de protection des semences (par ex.: traitement par électrons)

Effets attendus

La compréhension approfondie des interactions génotype-environnement et l’utilisation de méthodes de sélection et de test modernes permettent de progresser plus rapidement dans la sélection pour s’adapter aux conditions environnementales changeantes et aux nouvelles exigences sur le terrain. Elles permettent également d’atteindre plus rapidement et de manière plus ciblée des objectifs de sélection ambitieux tels qu’une bonne résistance aux maladies, l’efficience en eau ou en éléments nutritifs, tout en garantissant une qualité élevée et une performance stable. L’utilisation de nouvelles méthodes de sélection pour atteindre ces objectifs a été évaluée et testée. Grâce à cela et à des systèmes d’essais (des variétés) modernes, les nouvelles variétés et lignées seront plus rapidement disponibles pour la pratique et la productivité sera assurée. De plus, les gains d’efficacité permettent d’analyser des échantillons supplémentaires ou de traiter de nouvelles espèces pour la sélection et de les mettre à la disposition de la pratique, tout en maintenant des coûts comparables. Les connaissances fondamentales doivent également être utilisées dans les collaborations avec des partenaires, par exemple le «Swiss Plant Breeding Center» ou «Swiss Genetics» et renforcer ainsi la compétitivité du secteur suisse de la sélection.

En ce qui concerne l’approvisionnement en semences de qualité, les nouveaux défis dans ce domaine sont identifiés en temps utile, les analyses de la qualité des semences sont plus rapides, moins chères et plus informatives. L’utilisation de méthodes basées sur l’ADN et de nouvelles données sur la physiologie des germes permet d’acquérir une compréhension plus approfondie de la qualité des semences de plantes cultivées et sauvages. Grâce aux activités d’exécution, il y a suffisamment de semences et de plants de qualité à disposition et les ressources génétiques sont conservées et disponibles pour une utilisation durable.

Projets

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