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Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017
Projet RootAdapt

Traits racinaires pour l'adaptation du mil au climat futur en Afrique de l'Ouest

La production de céréales per capita en Afrique de l'Ouest est en baisse du fait de la forte croissance démographique qui surpasse l'augmentation de production. De plus, la plupart des modèles prédisent que les changements globaux vont entrainer une baisse de rendement des céréales telles que le sorgho ou le mil dans cette région. Pour garantir la sécurité alimentaire il est donc nécessaire d'augmenter la productivité et la résilience à travers la sélection de variétés et le développement de pratiques culturales adaptées.
Le mil est la sixième céréale en terme de production mondiale mais il joue un rôle capital dans les régions arides et semi-arides où il est la nourriture de base pour plus de 90 millions de petits paysans. Il est cultivé dans des régions à faible potentiel agronomique caractérisées par de faibles précipitations et des sols pauvres. Dans ces zones, c'est l'une des sources les plus importantes et les moins chères de micronutriments (comme le fer ou le zinc) et de protéines. Comme le mil est bien adapté aux climats secs, il devrait jouer un rôle majeur dans l'adaptation de l'agriculture Ouest-africaine au climat futur.
Le mil est considéré comme une plante orpheline car elle a fait l'objet de peu d'attention des chercheurs, industriels et politiques. Par conséquent, l'amélioration génétique du mil est très en retard par rapport aux autres céréales et son rendement reste faible. Cependant, le potentiel génétique non-exploité est vaste et pourrait être mobilisé pour accroître les rendements et la résilience de cette culture. En Afrique de l'Ouest, la faible fertilité des sols et la sécheresse sont les facteurs les plus importants qui limitent sa production. Il est donc nécessaire de développer des variétés de mil adaptées à la croissance dans des conditions de faible apport en eau et en nutriments.
Le système racinaire des plantes est responsable de l'acquisition de l'eau et des éléments minéraux grâce 1) à l'exploration du sol qui dépend de l'architecture racinaire et 2) à la mobilisation des nutriments, en particulier les moins mobiles comme le phosphore, via des interactions physicochimiques et biologiques dans la rhizosphère. La sélection de traits racinaires favorables apparaît donc comme une voie potentielle pour augmenter les performances et la résilience des cultures. Cependant, les traits racinaires ont été peu considérés dans les programmes de sélection du fait de leur faible accessibilité et du fait du manque de connaissance sur l'impact de traits individuels sur le rendement et la tolérance aux stress. De plus, la sélection réalisée durant la révolution verte pour le rendement dans des conditions de fort apport d'intrants pourrait avoir contre-sélectionné des traits racinaires intéressants. Il y a donc un regain d'intérêt pour des stratégies d'amélioration prenant en compte les facteurs racinaires pour développer une agriculture plus durable et pour faire face à la baisse de disponibilité de certains intrants comme le phosphate minéral.
La croissance et l'exsudation racinaire représentent de nouvelles cibles potentielles pour créer de nouvelles variétés mieux adaptées aux stress abiotiques. Nous avons précédemment caractérisé ces traits racinaires chez le mil et développé des stratégies de phénotypage qui nous ont permis d'identifier, par génétique d'association, plusieurs régions du génome du mil (QTLs) les contrôlant. L'objectif de ce projet est 1) de valider et identifier les gènes responsables des QTLs de croissance et d'exsudation racinaire, 2) d'évaluer l'impact de l'exsudation sur le microbiome racinaire et ses fonctions biologiques et 3) de tester l'impact de ces caractères racinaires sur la tolérance à la sécheresse et à la carence en phosphore chez le mil.

Partenaires

CNRS DR12 Centre National de la REcherche Scientifique Délégation Provence et Corse Biologie Végétale et Microbiologie Environnementale

IRD - Eco&Sols INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT

IRD-DIADE Intitut de Recherche pour le Développement

Aide de l'ANR 536 420 euros
Début et durée du projet scientifique - 48 mois

 

Programme ANR : Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017

Référence projet : ANR-17-CE20-0022

Coordinateur du projet :
Monsieur Laurent Laplaze (Intitut de Recherche pour le Développement)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.