Bilan du colloque international Plant Resistance Sustainability

Le colloque international Plant Resistance Sustainability organisé dans le cadre du méta-programme Sustainable Management of Crop Health (SMaCH) s'est tenu du 16 au 19 octobre 2012 à La Colle-sur-Loup dans les Alpes-Maritimes. Cette conférence internationale qui a rassemblé près de 150 participants de 22 pays différents, s’inscrivait dans le prolongement des actions nationales sur la thématique de la gestion durable des résistances, reprises dans le cadre du méta-programme et à laquelle de nombreux chercheurs de l’INRA participent.

L'Inra a organisé une conférence internationale traitant de la durabilité des résistances des cultures ( Plant Resistance Sustainability 2012) dans le cadre de son métaprogramme
Mis à jour le 05/03/2013
Publié le 05/03/2013

Plant Resistance Sustainability 2012 avait pour objectif de rassembler des généticiens, pathologistes, agronomes, mathématiciens, et des spécialistes des questions socio-économiques travaillant sur la gestion durable des résistances des cultures afin de présenter les derniers résultats des recherches obtenus sur ce thème, de favoriser les échanges, en particulier entre spécialistes de différentes disciplines, et d'impulser des collaborations.
Quatre sessions étaient proposées lors de cette conférence :

  • Impact de la résistance des plantes sur la structure et l’évolution des populations de bioagresseurs.
  • Amélioration des plantes et stratégies de déploiement des résistances génétiques.
  • Interactions moléculaires entre plantes et bioagresseurs et durabilité des résistances.
  • Questions socio-économiques soulevées par l’utilisation de variétés résistantes et leur déploiement dans les agro-écosystèmes.

Le colloque a été perçu de manière générale par les participants comme étant de très bon niveau scientifique, avec des présentations de grande qualité suivies de débats riches et intéressants. Les moyens mis à la disposition des organisateurs ont permis d'inviter des scientifiques de renommée internationale, dont les exposés introductifs ont structuré les différentes sessions. Les exposés sélectionnés ont été d'une grande diversité et d'une qualité appréciée des participants. L'ensemble a permis de dégager un panorama des recherches menées au niveau international dans le domaine de la gestion durable de la résistance des plantes aux bioagresseurs.

Plusieurs enseignements à tirer de ce colloque

L'INRA est largement présent dans ce champ de recherche et y occupe un leadership scientifique. Les équipes INRA sont présentes en très bonne place sur tous les champs de recherche identifiés comme prioritaires (gestion du paysage variétal, analyse et gestion des traits quantitatifs, analyse de l'organisation et des contraintes des acteurs, etc). Des publications récentes de plusieurs équipes INRA ont en particulier été citées comme fondatrices par des intervenants étrangers de renommée internationale.

La session consacrée aux sciences sociales est apparue non seulement comme une nouveauté dans ce type de colloque mais également comme une nécessité. Le succès rencontré a témoigné d'un grand intérêt de la part des participants. Les travaux conduits par les biologistes sur la gestion durable des résistances soulèvent des questions liées à l'applicabilité des solutions, à leur mise en pratique dans un contexte où les acteurs ont leurs propres contraintes et leurs propres objectifs, parfois divergents ou en conflit. Un regard croisé des sciences sociales et des sciences agronomiques est maintenant perçu comme indispensable sur ces questions, et les équipes INRA sont apparues novatrices dans cette voie. L’identification et la prise en compte des compromis et verrous sociotechniques sont maintenant perçues comme des éléments clés pour aller vers une gestion durable des résistances génétiques.

La perception du problème de la durabilité de la résistance génétique a évolué ces dernières années, avec une transition de la recherche d'une "résistance durable" vers la recherche d'une "gestion durable de la résistance". Les exposés des sessions 1 et 2 en témoignent tout comme l'exposé introductif de C. Mundt, mais cette vision est maintenant partagée par la quasi-totalité des chercheurs. Dans le cadre de l'action Presume du méta-programme SMaCH, cette évolution a été intégrée depuis plusieurs années à l'INRA.

Le développement de recherches sur la gestion des gènes de résistance à l'échelle du paysage est en pleine émergence, avec ici également un très bon positionnement des équipes INRA (citées sur ce point dans l'exposé de C. Mundt). Plusieurs participants invités ont proposé que le prochain colloque sur la gestion durable des résistances comporte une session consacrée à ce thème.

L'importance des recherches sur la résistance quantitative et, plus généralement, sur les traits quantitatifs est clairement apparue dans plusieurs sessions et a été soulignée dans les exposés introductifs. Ici également, ce front de recherche a déjà été bien identifié et soutenu dans le cadre du métaprogramme SMaCH.

L'importance des recherches sur les mécanismes moléculaires de la résistance (et de la sensibilité) a été clairement réaffirmée. Ces connaissances restent indispensables pour comprendre la résistance elle-même mais aussi l'adaptation des parasites. Certains exposés ont montré ou évoqué l'intérêt de considérer les mécanismes moléculaires dans un modèle de gestion à plus large échelle. Encore trop peu de travaux sur les mécanismes moléculaires de la résistance prennent cependant en compte les questions de durabilité de ces résistances. Par exemple, l’identification de nouveaux mécanismes de résistance interroge sur les pressions de sélection qu'ils exercent sur les populations pathogènes ou sur leur durabilité comparée. Des collaborations sur ces sujets méritent d’être encouragées.

Il convient également de réaffirmer l'importance de la modélisation pour aborder la gestion durable des résistances. Les exposés des sessions 1 et 2 en témoignent clairement. Si les équipes INRA sont clairement dans la course, avec la présentation de travaux innovants, il a été aussi montré que d'une manière générale les recherches en protection des plantes n'ont pas encore suffisamment intégré le corpus théorique développé par les écologues sur l'évolution du parasitisme (exposé de S. Gandon) et requièrent le développement d'outils et de modèles adaptés aux nouvelles questions abordées (par ex. la gestion du paysage variétal).

Des approches transdisciplinaires sont nécessaires pour apporter des réponses à cette question complexe, question qui s’adresse à l’échelle de l’agrosystème et sur des pas de temps longs. Dans ce cadre, les approches de modélisation constituent un trait d’union entre les disciplines et les échelles d’étude.

On peut également noter que le succès de la gestion durable des résistances génétiques dépend de la mise en place de ressources et d’infrastructures partagées (pour le phénotypage à haut débit, des bases de données économiques, etc.).

Ouverture du colloque

Le colloque a été ouvert par C. Caranta, avec une présentation du méta-programme SMaCH et de ses objectifs, puis de l'action-clé PReSuMe (Plant Resistance Sustainable Management), dans le contexte de laquelle a été organisé le colloque.

C. Mundt, dans son exposé introductif au colloque, souligne plusieurs points essentiels qui seront ensuite repris par les différents participants. En premier lieu, bien sûr, l'importance d'aller vers une agriculture plus durable ("the demand must be met sustainably, with minimal impact on the environment") et le caractère précieux de la ressource génétique ("genes for resistance are one of the most crucial ressource… and must be managed to attain durability").  Il note également une évolution notable dans la manière de voir les choses, passant de la notion de résistance durable à celle de gestion durable de la résistance. Il souligne l'importance d'investir sur les aspects quantitatifs, encore trop mal connus, et de mieux associer (ou faire dialoguer) les approches moléculaires, génétiques et écologiques (How can our knowledge of molecular host/pathogen interactions help us to better understand and attain durability of resistance?).  Il suggère que la prévalence à très faible fréquence dans l’environnement des souches virulentes est un paramètre très important en matière de délai de contournement. Il note une ouverture récente et prometteuse  de la gestion des résistances vers l'échelle du paysage tout en soulignant le besoin d'identifier des données et de penser aux difficultés d'application. Il note enfin l'intérêt d'approches pour évaluer la durabilité des génotypes résistants (présentant souvent des combinaisons de gènes de résistance), en citant des travaux fondateurs de l'INRA.

Session1 : " Impact of plant disease resistance on the structure and evolution of pathogen populations"

L'importance de considérer les systèmes naturels a été soulignée (P. Thrall, T. Leroy, voir aussi F. Fabre en session 2), d'une part en raison des informations et connaissances que l'on peut en tirer et d'autre part pour leur rôle de réservoir de bioagresseurs potentiellement virulents.

Il existe un corpus théorique important sur la gestion des parasites et bioagresseurs, mais qui a encore relativement peu percolé en protection des plantes (S. Gandon).  Deux aspects en particulier sont à considérer de près dans les modèles : la structure spatiale des systèmes et les traits de vie des parasites sur les différents hôtes.

Plusieurs présentations ont traité de la résistance quantitative et des thèmes qui lui sont liés (traits de vie, coûts de fitness et compromis adaptatifs).  L'importance de prendre en compte les traits de vie du parasite et des trade-offs associés, mais aussi le support de la résistance (les gènes impliqués et leur interaction avec le fond génétique), pour comprendre l'adaptation à la résistance quantitative a été souligné (D. Andrivon, F. Delmotte), ces travaux pouvant conduire à la définition de stratégies de gestion basées sur une connaissance des processus adaptatifs à la résistance (C. Kerlan).

L'intérêt de mettre au point des tests pour évaluer la durabilité de génotypes résistants a été réaffirmé (R. Delourme).  Des études basées sur de tels tests ont montré que des combinaisons de gènes de résistances sont plus durables que d'autres, et que cette durabilité dépend du fond génétique de la plante.

Enfin, il a été rappelé qu'un suivi des populations parasites est indispensable pour construire des stratégies de gestion de la résistance (Y. Huang, M. Horne).

Session 2 : "Sustainable and integrated breeding and deployment of genetic resistance"

Un premier ensemble de communications a porté sur la caractérisation des facteurs de résistance et de leur durabilité, et leur exploitation. L’importance pour le monde agricole de la sélection de variétés présentant une résistance adéquate à une large gamme de pathogènes et ravageurs tout en ciblant prioritairement les deux objectifs de rendement et de qualité a été rappelée, en soulignant l'intérêt de "purger" le matériel génétique des lignées les plus sensibles (J. Brown). Dans cette optique, la génétique d'association peut être très pertinente.

Des progrès importants ont été réalisés dans la recherche de QTLs de résistance quantitative, en lien avec les traits de vie du parasite (dans son interaction avec la plante), et plus généralement dans la compréhension de l'adaptation impliquant des caractères quantitatifs (G. Azzimonti, C. Sorensen, J. Quenouille-Lederer, C. Djian-Caporalino). Le caractère spécifique de certains de ces QTLs est souligné. Des QTLs favorisant directement la durabilité des résistances ont été identifiés et la construction de génotypes combinant résistance quantitative et gène majeur a été expérimentalement validée comme une voie vers la résistance durable. Enfin, des stratégies d'utilisation de QTLs , en alternance, en rotation ou par leur cumul, ont été présentées.

Une seconde partie de la session 2 était dédiée à la prise en compte du déploiement spatial des variétés et des pratiques culturales dans la gestion durable des résistances.

L’intérêt de gérer les variétés résistantes à l'échelle du paysage a été rappelé dans un exposé introductif et soutenu par plusieurs présentations (W. Rossing, C. Lannou, M. Lof, F. Fabre, N. Sapoukhina), montrant le dynamisme actuel de ce type d'approche. Il a été montré comment la prise en compte d’itinéraires techniques adaptés pouvait s’articuler avec l’utilisation de variétés résistantes pour maintenir leur efficacité. La plupart de ces travaux étaient bien sûr basés sur de la modélisation mais certains incluaient une analyse de données. 

Session 3 : "From plant-pathogen molecular interactions to the durability of resistance"

L'ensemble des exposés, et en particulier ceux introduisant la session (L. Rose, B. Moury) a montré comment la connaissance des mécanismes moléculaires pouvait éclairer la question de la durabilité et permettre de mieux comprendre le risque de contournement. La connaissance des contraintes structurelles des gènes impliqués dans la virulence sera en particulier déterminante pour comprendre la durabilité des résistances correspondantes.

Les travaux présentés montrent également l'importance des effets indirects, tels que résistance ou pathogénicité croisée (B. Moury) et la nécessité de prendre en compte le fond génétique des organismes considérés, et pas seulement les gènes étudiés (S. German-Retana). Plusieurs exposés ont montré que la connaissance de la structure du support génétique est précieuse pour gérer la résistance (A. Bent, N. Boissot, B. Keller). L'intérêt de combiner la prise en compte d'aspects agronomiques (gestion de la culture) avec l'étude des mécanismes moléculaires du contournement de la résistance a été clairement illustré (M. Balesdent). Enfin, il est également très pertinent de considérer les gènes expliquant la sensibilité de la plante, et la manière dont ils interagissent avec ceux du parasite (B. Favery) et ceci dans l’objectif de diversifier les gènes pour la lutte génétique.

Session 4 : "Socio-economic issues related to the use of resistant varieties and their deployment in agro-systems"

Quatre présentations par des chercheurs en sciences sociales (P. Baret, M. Desquilbet, S. Lemarié, F. Hochereau) ont montré l'intérêt de travailler sur les verrous organisationnels et culturels, considérés alors comme objets de recherche, et de prendre en considération la composante économique des stratégies de gestion de la résistance (à l'image de ce qui a été fait par exemple sur la gestion du maïs BT).

Un exposé (L. Hossard) a montré l'intérêt d'une démarche participative (associant des acteurs) de construction de scénarios de gestion de variétés de colza résistantes.  Enfin, la complexité du problème et l'intérêt d'une démarche pluridisciplinaire a été réaffirmé (L. Bousset).

Le colloque a été conclu par O. Le Gall, directeur du méta-programme SMaCH, insistant sur la complexité de la question abordée par le colloque, sur la nécessité d'une approche pluridisciplinaire (impliquant notamment les sciences sociales) et d'une perspective écologique. Il a enfin rappelé que la connaissance des processus biologiques est essentiel et que l'intégration des connaissances et leur traduction en solutions opérationnelles passe par la modélisation.

En savoir plus

Colloque international "Plant Resistance Sustainability"

Les présentations du colloque international "Plant Resistance Sustainability" sont accessibles sur le site du colloque : https://colloque4.inra.fr/prs2012/Presentations