Changement climatique et risques 6 min

Diaphen, une plateforme de phénotypage haut débit des cultures en plein champ

Dans le contexte des changements climatiques actuels, l’identification de variétés performantes en conditions environnementales défavorables est une nécessité pour assurer sur le long terme la durabilité des activités agricoles. L’analyse phénotypique et physiologique est actuellement considérée comme le principal goulot d’étranglement pour la connexion entre les gènes et les caractères d’intérêt. Les progrès de ces dernières années en physiologie moléculaire, robotique, imagerie, modélisation permettent de révolutionner le domaine du phénotypage et de développer des méthodes adéquates pour combiner l’analyse à haut débit et la finesse des mesures nécessaires à la pertinence scientifique.

Publié le 20 novembre 2020

illustration Diaphen, une plateforme de phénotypage haut débit des cultures en plein champ
© INRAE

La plateforme Diaphen

La plateforme Diaphen est un dispositif expérimental de phénotypage en plein champ, développé au sein de l’unité expérimentale DiaScope à côté de Montpellier. Essentiellement dédiée aux espèces de grandes cultures (céréales à pailles, maïs, sorgho,…) elle accueille aussi de l’arboriculture. Elle est équipée de capteurs portés par des vecteurs automatisés aériens ou terrestres permettant de caractériser à haut débit le développement des plantes et les produits de la récolte, et de capteurs permettant de caractériser les conditions environnementales (météo, eau du sol).

Principalement axée sur l’évaluation en plein champ du matériel végétal en condition de stress abiotiques (hydrique, thermique, azoté), elle offre à l’expérimentation, sur une vingtaine d’hectares, une gamme de sols connus et géoréférencés. Elle assure, grâce à du matériel d’agriculture de précision, l’ensemble du suivi agronomique, de la préparation des sols à la récolte, en passant par la gestion du stress hydrique et la caractérisation variétale de base. Elle fournit l’ensemble des données environnementales (climat, sol) nécessaires à l’interprétation des informations acquises. Elle met à disposition des équipes de recherche du matériel technologique de haut niveau et du personnel formé à son utilisation.

Un partage avec des équipes de recherche

En parallèle, la plateforme, en collaboration avec des équipes de recherche, développe des outils novateurs en matière de phénotypage non invasif et non destructif. Ces outils permettent un phénotypage à différentes échelles selon le vecteur utilisé (pédestre, autoporté ou aérien) : de la feuille à l’ensemble de la plateforme, en passant par la placette individuelle (quelques m²).

Cette plateforme permet d’évaluer les performances des plantes en condition proches des parcelles agricoles, en intégrant les relations de compétitions entre plantes au sein du couvert végétal, et permet d’accéder à des caractères qui ne s’expriment que sur les plantes au stade adulte (comme le rendement). Les principaux utilisateurs de cette plateforme sont les UMR, les académiques et quelques privés.

En savoir plus

Biodiversité

Biologie de synthèse : mieux comprendre la production de protéines et la croissance bactérienne

COMMUNIQUE DE PRESSE - Grâce aux nouvelles technologies de synthèse et de séquençage de l’ADN, une équipe de chercheurs de l’Inra et de l’Université de Berkeley (Etats-Unis) a reprogrammé 244 000 séquences génétiques pour comprendre les impacts respectifs de différentes propriétés des gènes sur l’efficacité de leur propre traduction en protéines chez la bactérie modèle Escherichia Coli. Ces travaux, publiés dans la revue Nature Biotechnology le 24 septembre 2018, ont permis d’identifier des règles générales d’optimisation de l’expression protéique, une étape fondamentale pour la compréhension des systèmes vivants, et démontrent la possibilité de mettre en place de gigantesques plans expérimentaux à l’échelle moléculaire de l’ADN.

28 avril 2020

Agroécologie

Phénotyper le développement racinaire grâce aux rhizotrons

Analyser en continu et sans destruction les plantes en conditions contrôlées est aujourd’hui possible grâce aux technologies de phénotypage haut-débit. Plus spécifiquement, les rhizotrons permettent de caractériser la morphométrie du système racinaire de plantes, isolées ou en association, ainsi que les interactions entre plantes et micro-organismes du sol. L’Inra et son partenaire, la société Inoviaflow ont breveté un tel dispositif.

26 août 2020

TPMP : une plateforme unique pour comprendre les interactions plantes-environnement

Unique en France de par sa configuration, la plateforme TPMP (Toulouse Plant Microbe Phenotyping / Phénotypages Plantes et Microorganismes) vise à comprendre et prédire l'adaptation des plantes en interactions avec leur environnement biotique, aux changements globaux. Cette plateforme du Laboratoire Interactions Plantes Microorganismes permet de répondre à une forte demande de phénotypage (observation de l'ensemble des caractères d'un organisme) à haut débit.

18 mars 2020