Thèse soutenue

Décrypter les déterminants génétiques et écologiques des interactions entre génotypes dans les mélanges de blé dur pour valoriser les interactions entre plantes

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Auteur / Autrice : Michel Colombo
Direction : Hélène FrevilleCyrille ViolleFlorian Fort
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'agronomie
Date : Soutenance le 30/11/2023
Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes/UMR AGAP Montpellier - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive / CEFE
Jury : Président / Présidente : Adeline Barnaud
Examinateurs / Examinatrices : Hélène Freville, Cyrille Violle, Florian Fort, Adeline Barnaud, Laurence Moreau, Michel-Pierre Faucon, Noémie Gaudio
Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Moreau, Michel-Pierre Faucon

Résumé

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Les mélanges variétaux de céréales sont de plus en plus présents dans le paysage agricole français mais leurs taux d'adoptions et leurs performances varient spatialement. Comprendre les raisons de cette variabilité est important pour accompagner et raisonner leurs adoptions. D'un point de vue théorique, les mélanges variétaux sont un assemblage de génotypes qui inter-réagissent entre eux. L'étude des interactions entre génotypes dans un couvert végétal est donc fondamentale pour comprendre la variabilité des performances des mélanges variétaux. L'écologie fonctionnelle a beaucoup étudié les interactions plante-plante via la description de patrons d'association entre les traits des plantes (par ex, hauteur, surface foliaire, longueur racinaire, etc.) et la productivité des communautés végétales. D'un point de vue génétique, les interactions plante-plante ont été peu abordées. Pourtant, il est essentiel de déchiffrer les bases génétiques des interactions entre plantes afin de mieux appréhender l'impact de la diversité sur la productivité des communautés cultivées.Dans ce contexte, cette thèse structurée en quatre chapitres propose de répondre à quatre questions de recherche en utilisant le blé dur comme modèle d'étude des céréales. Dans un premier temps, nous réalisons une analyse rétrospective de l'évolution des interactions entre plantes depuis la révolution verte pour comprendre comment les programmes d'amélioration des plantes du XXème siècle ont modifié les interactions entre plantes. Dans un second temps, nous évaluerons le potentiel des mélanges pour réduire la fertilisation dans le contexte de la transition agro-écologique. Plus précisément, nous nous poserons la question : Le niveau de ressources influence-t-il les interactions entre génotypes et la production des parcelles de mélange de blé dur ? Dans un troisième temps, nous analyserons si la manière d'agencer les variétés de blés dans une parcelle influence la nature des interactions entre génotypes et la performance des mélanges de génotypes. Finalement, dans une dernière partie, nous nous intéressons à l'analyse des traits de communautés fongiques. Ces traits sont supposés jouer un rôle important dans la performance des plantes et les interactions entre plantes via les fonctions de nutritions ou de protections contre des pathogènes. Cependant les communautés fongiques sont difficiles à décrire d'un point de statistiques. Dans cette dernière partie, nous proposons une méthode de description des communautés fongiques et nous analyserons le potentiel d'incorporation des communautés fongiques dans un programme d'amélioration des plantes visant à développer des mélanges variétaux. Nous finirons par discuter des implications de ces questions pour l'élaboration de nouvelles expériences et le développement de nouveaux schémas de sélection.