Changement climatique et risques
Variétés tolérantes à la sécheresse
Les sécheresses, aggravées par des vagues de chaleur, risquent d’être plus fréquentes à l’avenir, mais resteront difficiles à prévoir et donc à anticiper. Le levier le plus directement contrôlable pour les agriculteurs est le choix de variétés tolérantes au manque d’eau.
Publié le 20 février 2013
La conception de variétés tolérantes au manque d’eau fait l’objet de nombreuses recherches à INRAE. Cependant l’adaptation à la sécheresse met en œuvre des caractères complexes et interdépendants impliquant chacun de nombreux gènes.
Pas de gène miracle…
« Il n’y a pas de bon ou de mauvais caractères pour la tolérance, explique François Tardieu, directeur de recherche au laboratoire d’écophysiologie des plantes sous stress environnementaux. Tout dépend du scénario climatique et des caractéristiques du sol ».
Par exemple, l’augmentation du développement racinaire ne sera favorable que s’il permet à la plante de prélever plus d’eau. Si ce n’est pas le cas, le coût en carbone de ces racines peut pénaliser le rendement. Autre illustration, lors d’un stress hydrique modéré, le maintien de la croissance foliaire favorise la photosynthèse et par conséquent le rendement. Dans des conditions plus sèches, ce caractère, qui induit aussi une évapotranspiration élevée, peut provoquer un épuisement plus rapide de l’eau dans les sols voire la mort des plantes. Comme le souligne le chercheur « On ne pourra jamais obtenir des plantes qui maintiennent leur productivité sans un niveau élevé de transpiration, il faut donc trouver un compromis entre protection et productivité ». Ainsi, l’amélioration génétique doit prendre en compte la réponse globale des plantes face au manque d’eau, et ce, pour chaque contexte pédoclimatique (dates, intensité et fréquence des sécheresses, sol plus ou moins profond...)
Il faut donc tester un grand nombre de génotypes
INRAE et ses partenaires ont développé la méthodologie de la génétique d’association (1). Cette méthodologie récente permet de tester un grand nombre de génotypes et d’accéder à des caractères complexes sans séquencer tous les gènes. Elle consiste à associer statistiquement les variations des caractères (phénotype) aux variations du génome, grâce à des méthodes de phénotypage et de génotypage à haut débit. Le programme s’appliquera au maïs, au blé tendre et au blé dur. Les caractères recherchés sont, outre la croissance des feuilles et des organes reproducteurs, le taux d’avortement des grains, l’architecture du système racinaire et l’efficience d’utilisation de l’eau (rapport transpiration/biomasse produite). Les données obtenues seront ensuite intégrées dans des modèles de fonctionnement des cultures qui simuleront la réponse globale des plantes en fonction de leurs caractéristiques génétiques et du scénario climatique. Ces outils et méthodes permettront aux sélectionneurs de créer des variétés qui seront plus tolérantes au stress hydrique et/ou plus efficientes dans l’utilisation de l’eau tout en étant adaptées aux diverses conditions pédoclimatiques européennes de demain… ou d’après-demain.
(1) Dans le cadre du projet européen Drops (2010-2015), Drought tolerant yielding plant. Coordinateur : François Tardieu.