INRA |› Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

  • Upload
    basco

  • View
    220

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    1/64

    Les aits marquants scientifiques

    RAPPORT ANNUEL2015

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    2/64

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    3/64

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    4/64

    04Les aits m arquants scientifiques

    Rapport annuel2015

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    5/64

    SOMMAIRE

    Scurit alimentaire & changements globaux

    Intgration des performances conomiques, sociales& environnementales de lagriculture & de la foresterie

    Attnuation de leffet de serre & adaptation de lagriculture& de la fort au changement climatique

    Valorisation de la biomasse, les biomatriaux & lnergie

    Pour des systmes alimentaires sains & durables

    Des approches prdictives

    Agrocologie

    08

    12

    24

    30

    34

    42

    46

    FAITS MARQUANTS

    SCIENTIFIQUES

    DITOPar Olivier Le Gall, Directeur gnral dlgu aux Affaires scientifiques

    Sant : une affaire denvironnement

    Gnomes et vins

    Htes et pathognes : jusquo va la manipulation ?

    LInra et les politiques publiques

    CLAIRAGE SUR...54

    56

    58

    60

    MtaprogrammeM

    (Cell, Current Biology, Nature et drivs,

    Plos Genetics, Plos Biology, PNAS,

    Science)

    Publication dexception

    06

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    6/64

    06Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Lesaits marquants scientifiques

    Par Olivier Le Gall,

    Directeur gnral dlgu aux Affaires scientifiques

    dito

    Notre stratgie, nos priorits... nos travauxEn 2015, les chercheurs de lInra se sont associs avec des collgues de plus de 130 payspour publier leurs rsultats dans plus de 4 000 articles dans des revues scientifiques comit de lecture. La slection prsente dans ce cahier a t douloureuse tablir. Nousnavons pas choisi les articles les plus excellents, selon je ne sais quels critres, mais destravaux qui nous ont sembl alimenter les priorits stratgiques de lInra par une Sciencebelle, utile, partage et responsable.

    Belle, parce que la beaut de la connaissance produite est une motivation puissante pourles chercheurs, et pour linstitution.

    Utile, parce que les missions de lInra sont au service dune Socit dont les systmesagricoles et alimentaires, en ce dbut de millnaire, ont ace des transitions sansprcdent par leur intensit, leur rapidit, et leur interconnexion : dmographique,nutritionnelle, des usages de la biomasse, climatique, etc.

    Partage, parce que ces dfis ne sauraient se traiter seuls : croisement des disciplines,des chelles, des regards partenariaux...Responsable, parce que ses recherches traitant de questions de notre quotidien et de notreutur, lInra ait sa Science en Socit.

    Biomatriaux, bonbons, drglement climatique, huiles de riture, liens entre santet environnement alimentaire, parum de rose, politiques publiques, pollinisation...

    Je vous souhaite autant de plaisir la lecture de ce cahier que nous en avons mis

    le prparer pour vous !

    Inra 2015

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    7/64

    CHIFFRES CLS

    8 165 agents titulairesdont 50.8 %de emmes

    1 815chercheurs titulaires

    2 616 stagiaires accueillis& 522doctorants rmunrs

    250unitsdont48units exprimentales

    13dpartements scientifiques& 8 mtaprogrammes

    4 081publications dont814en open access

    114publications slectionnes dont63aits marquants ou clairages

    1errang europen et 2erang mondial en sciences de lagriculture

    17centres de recherche

    354 brevets en stockdont55nouveaux

    14 nouvelles varitsvgtales

    33nouveaux logiciels& bases de donnes dposs

    881,57Mde dpenses

    M

    Les mtaprogrammes Inra

    ACCAFAdaptation de lagriculture et de la ortau changement climatique

    DIDITDterminants et impacts de la dite, interactions

    et transitions

    ECOSERVPratiques et services des cosystmes anthropiss

    GISAGestion intgre de la sant des animaux

    GLOFOODStude des transitions pour la scurit alimentairemondiale (avec le Cirad)

    MEMMta-omiques des cosystmes microbiens

    SELGENSlection gnomique

    SMACHGestion durable de la sant des cultures

    M

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    8/64

    08Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Scurite alimentaire&

    changements globaux

    Lexposition universelle 2015 qui sest tenue Milan avait pour thme Nourrir la plante. nergie pour la vie ... Cet enjeu conduit lInra traiter de questions

    majeures - rendement des cultures, levage, commerce et dveloppement - au-deldu territoire national, une chelle mondiale...

    1.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    9/64

    SOMMAIRE

    Commerce et Dveloppement : nouveaux enjeux -Bilan des recherches menes

    Laugmentation des tempratures diminue le rendementglobal du bl

    Conception de stratgies combinant cultures et levagepour accrotre la rsilience des petits producteurs

    Seulement 2 % des espces dabeilles sauvages participentsignificativement la pollinisation des cultures

    Les rendements des cultures de lgumineuses varientsuivant les rgions du monde

    10

    10

    11

    11

    11

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    10/64

    010Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    1.

    Commerce et Dveloppement :nouveaux enjeux - Bilan des recherches menes

    Des chercheurs en conomie de lInra rexaminent le lien entrecommerce international et dveloppement. En combinant desbases de donnes originales et en d veloppant de nouvellestechniques statistiques, les chercheurs analysent le lien entrelibralisation tariaire, mesures non tariaires, aide au commerceet insertion internationale des pays en dveloppement. Lesrsultats obtenus montrent tout dabord que la rduction desdroits de douane imposs par les pays dvelopps aux produitsdes pays mergents et en dveloppement avorise lintgrationinternationale de ces derniers. La gamme des produits ciblspar des rductions tariaires peut servir dlment stratgiquedans les ngociations commerciales, et les rsultats soulignentlimportance de la prise en compte des rgles dorigine danslvaluation de limpact des accords commerciaux rgionaux. Leschercheurs montrent de plus que les mesures non tariaires queconstituent les normes sanitaires entranent une hausse des prixdes biens alimentaires en Arique, qui affecte dabord les mnagesles plus pauvres mais qui peut tre rduite par lharmonisationdes normes et standards dans les accords commerciaux.La porte des programmes de soutien aux exportations dansles pays en dveloppement apparat au final trs limite.

    Lmergence dexportations succs dans les pays mergentsou en dveloppement reste en outre difficile expliquer et gnraliser, mme si ces succs semblent lis aux avantagescomparatis des pays.http://dx.doi.org/10.1093/wber/lht039http://dx.doi.org/10.1111/roie.12198

    Scurite alimentaire & changements globaux

    MtaprogrammeGloFoods / ACCAFM

    Laugmentation des tempratures diminuele rendement global du blLa modlisation du rendement des cultures est un outil essentielpour valuer la menace du changement climatique sur laproduction alimentaire locale et mondiale. Les modles actuelsutiliss pour prdire le rendement en grains de bl en rponse auxchangements de temprature sont encore trs incertains. Trentemodles de cultures de bl d u projet AgMIP (The AgriculturalModel Intercomparison and Improvement Project) sont testsavec des tempratures moyennes de croissance allant de 15C 32C. De nombreux modles se sont rvls moins prcis des tempratures plus leves. Lensemble indique que lerchauffement ralentit dj les gains de rendement pour lamajorit des emplacements de culture du bl. La production

    mondiale de bl devrait diminuer de 6 %/C daugmentation dela temprature et devenir plus variable dans le temps et lespace.Asseng S. et al. Nature Climate Change.http://dx.doi.org/10.1038/nclimate2470

    MtaprogrammeGloFoodsM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    11/64

    011Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Les rendements des cultures de lgumineusesvarient suivant les rgions du mondeMalgr leur intrt agronomique, les lgumineuses sontnettement moins cultives en Europe quen Amrique.Les chercheurs de lInra ont mis en vidence que le rendement

    des cultures varie plus en Europe quen Amrique, contribuantainsi identifier les espces de lgumineuses et les rgionsles plus avorables leur essor sous nos latitudes.http://dx.doi.org/10.1038/srep11171

    MtaprogrammeGloFoodsM

    Conception de stratgies combinant cultureset levage pour accrotre la rsiliencedes petits producteursLes petits producteurs qui combinent cultures et levageproduisent environ la moiti de la nourriture dans le monde.Paradoxalement, ils reprsentent aussi la moiti des personnessous-alimentes. partir denqutes et de modlisation, lInra,le CSIRO de Brisbane et le CGIAR ont identifi des stratgiesinnovantes, combinant cultures et levage, pour accrotre la

    rsilience de petits producteurs dArique subsaharienne. Cesstratgies sont mises en uvre dans des plateormes dinnovationparticipatives runissant lensemble des ac teurs des filires. Cestravaux sont intgrs dans un cadre danalyse multi-chelle, avecdes tudes complmentaires ort impact lchelle mondiale etde lArique subsaharienne. Frelat R. et al., PNAS.http://dx.doi.org/10.1016/j.agsy.2015.12.017http://dx.doi.org/10.1016/j.agsy.2015.12.006http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1518384112http://dx.doi.org/10.1146/annurev-environ-031113-093503

    MtaprogrammeACCAF / GloFoodsM

    Publication dexception

    Seulement 2 % des espces dabeillessauvages participent significativement la pollinisation des culturesLa pollinisation par les abeilles, domestiques ou sauvages, estun service cosystmique important pour la production agricolemondiale. Mais 80 % de ces services proviennent du butinage par2 % despces sauvages, les plus communes, pour un montantquivalent la contribution des abeilles domestiques. Les effortsde conservation ne devraient donc pas se ocaliser exclusivement

    sur le maintien des services cosystmiques, mais privilgierdes approches gnriques de conservation des habitatset des espces. Kleijn D. et al. Nature communications.http://dx.doi.org/10.1038/ncomms8414

    MtaprogrammeEcoSERVM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    12/64

    012Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Intgrationdes performancesconomiques, sociales& environnementales

    de lagriculture& de la foresterie

    Outre son rle nourricier, lagriculture offre des services cosystmiques varis,que lInra sattache mieux qualifier pour en favoriser la meilleure gestion.

    Services environnementaux, sociaux et bien sr conomiques sont les produitsdun levage, dune culture, dune foresterie multiperformants...

    2.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    13/64

    SOMMAIRE

    2.1 Performances conomiques et services multiples

    Le bilan mitig de la rorme de la Politique agricole commune Une approche socio-cologique de la gestion des services multiples

    des agrocosystmes

    Valeur de la durabilit sur le march : une approche exprimentale Un cadre mthodologique pour une analyse de cycle de vie (ACV)

    territoriale spatialise

    2.2 Reproduction, nutrition, sant : les bases dun levagemultiperformant

    Comment aire ace aux mammites en levage laitier ? La transmission des maladies inectieuses Vers la matrise naturelle de la reproduction Lendurance des chevaux de races passe au peigne fin Un contrle gntique qui agit sur lefficacit digestive et la composition

    du microbiote

    2.3 Culture et foresterie multiperformantes

    Interview Alain Gojon (Directeur de recherche - Unit Biochimie et physiologiemolculaire des plantes (B&PMP ), Montpellier)

    La nutrition minrale des plantes

    La signalisation nitrate chezArabidopsis thalianaet ses connexionsavec celles du phosphate et de lacide abscissique

    Deux innovations majeures dans les techniques de biocontrledes lpidoptres ravageurs orestiers

    La sexualit des cucurbitaces dvoile Trois mcanismes indpendants limitent la recombinaison miotique Le dveloppement de nouvelles ressources gnomiques chez le pois

    (Pisum sativum L.) rvolutionne les applications en slection

    Agriculture biologique, consommation et production

    Nonicotinodes et abeilles : la dsorientation des individus confirmeen plein champ, la colonie adapte sa stratgie

    Planter des arbres europens en Chine pour identifier prcocementles espces potentiellement invasives dans nos orts

    Lorigine inattendue du parum de la rose

    14

    19

    16

    1415

    1515

    20

    20

    212121

    2223

    23

    23

    1617181818

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    14/64

    014Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    PERFORMANCES CONOMIQUES ET SERVICES MULTIPLES

    2.1

    Le bilan mitig de la rorme de la Politique agricole communeLa rorme de la Politique agricole commune adopte en 2014est un processus politique complexe dans un nouveau cadreinstitutionnel europen. Si, au final, elle prsente des innovationset laisse une grande flexibilit aux tats membres, elle peuttre considre comme un semi-chec tant elle perptue lestatu quo, les tats membres ntant pas parvenus sentendresur une vision commune pour lagriculture europenne. Ellene remet pas ondamentalement en question des systmesdaides peu efficaces et ni le verdissement annonc de la PACni sa simplification nont rellement eu de traduction concrte.La version quen a dcline la France dans sa mise en uvre

    nationale se situe sur une voie moyenne, malgr quelques choixassums (redistribution des aides en aveur de llevage, despetites exploitations et installation des jeunes agriculteurs).La politique reste limite un soutien largement indiffrencides revenus, mais ne rpond ni au dfi de la comptitivit, ni celui de la gestion des crises ni celui de la dgradation delenvironnement de manire satisaisante.Bureau J.C. et Mah L-P. (2015) in Swinnen J. (ed). The PoliticalEconomy o the 2014-2020 Common Agricultural Policy.Bureau J.C., Fontagn L., Jean S. (2015) Conseil dAnalyseconomique du Premier Ministre, Paris ( paratre).

    Intgration des performances conomiques, sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    15/64

    015Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Une approche socio-cologiquede la gestion des services multiplesdes agrocosystmes

    Valeur de la durabilit sur le march :

    une approche exprimentale

    Les systmes agricoles doivent aire beaucoup plus q uesimplement ournir des services dapprovisionnement. Ils doiventgalement ournir un rseau de soutien et de rgulation desservices, tels que la ertilit des sols, la lutte antiparasitaire ouencore la pollinisation. Cet article propose un cadre danalysequi a pour objec ti de aciliter la gestion des agrocosystmesen termes de ourniture des diffrents services que ceux-cipeuvent assurer. Ce cadre danalyse intgre une reprsentation de

    lcosystme et une reprsentation du systme socioconomiquedans lequel il sinsre, et les diffrents liens entre les deuxsystmes. Ce cadre peut tre mobilis pour optimiser la ournituresimultane de plusieurs services, et grer les compromis entreservices ds lors que loffre augmente de lun dentre eux sopreau dtriment dun ou plusieurs autres.http://dx.doi.org/10.1016/j.cosust.2015.04.001

    Le ort dveloppement conomique observ ces derniresdcennies sest ait souvent au dtriment des dimensionsenvironnementales et sociales. Un mode de dveloppement plusdurable des pays industrialiss pourrait sappuyer sur le marchavec un renorcement de la responsabilit sociale des entreprises.Deux tudes exprimentales montrent que les entreprises onten effet intrt tre responsables socialement pour gagner desparts de march ace aux consommateurs mais galement pourne pas tre d valorises par les investisseurs.http://dx.doi.org/10.1016/j.jcorpfin.2014.12.006http://dx.doi.org/10.1093/erae/jbu036

    Un cadre mthodologique pour une analyse

    de cycle de vie (ACV) territoriale spatialiseLa mthode ACV territoriale spatialise (ACVTS) permet dedterminer les impacts environnementaux dun territoire agricoleen prenant en compte les variations biophysiques du milieurcepteur et la rpartition des activits et des flux de matiresdans un territoire. La publication ci-dessous prsente le cadremthodologique de cette mthode. LACVTS est actuellement encours dapplication sur un territoire dtude, les Bassins versantsde la Lieue de Grve, situs la limite nord Finistre-Cte dArmor.http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.138

    MtaprogrammeEcoSERVM

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    16/64

    016Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Comment aire aceaux mammitesen levage laitier ?

    MEM & GISALes mammites sont un problme conomique majeur en levagelaitier et cest aussi la premire cause dutilisation dantibiotiqueschez les ruminants. Cependant, lusage massi dantibiotiques enmdecine vtrinaire entrane un risque dmergence de souchesbactriennes rsistantes.Staphylococcus aureus, un pathognemajeur, est la cause des mammites chroniques chez les ruminants.Pendant linection, il avorise la proliration bactrienneintracellulaire en ralentissant la progression du cycle cellulairede lhte. De plus,S. aureusdiminue lexpression des peptidesantibactriens. Les toxines deS. aureus, sont responsables de tousces effets. Ces travaux constituent une avance importante enmatire dlucidation du pouvoir inectieux et de la persistance deS. aureus, tant en mdecine humaine quen mdecine vtrinaire.http://dx.doi.org/10.1096/f.14-260513

    GISADautre part, un gne majeur de prdisposition aux mammitesa t identifi chez la brebis. Fruit dun travail conjoint depathologistes et de gnticiens, une analyse gntique chezla brebis laitire permet didentifier une mutation ponctuellede la protine SOCS-2 qui prdispose les animaux dvelopperdes inflammations mammaires plus svres.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1005629

    Au-del des p roblmes de mammites, le projet internationalSAPHIR (www.h2020-saphir.eu)impliquant des partenairesprivs et publics de toutes disciplines, a pour objecti dedvelopper des stratgies vaccinales innovantes contre des agentspathognes responsables de pertes conomiques majeures dansles levages bovins, porcins et avicoles.

    Intgration des performances conomiques,sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

    REPRODUCTION, NUTRITION, SANT :LES BASES DUN LEVAGE MULTIPERFORMANT

    2.2

    MtaprogrammeMEM / GISAM

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    17/64

    017Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Pouvoir modliser la transmission des inections animales pour mieux en prdire leurs caractristiqueset mieux les grer ou les anticiper, tel est lenjeu de tout un volet de recherches lInra qui dveloppedes modles pidmiologiques multi-chelles de la transmission inter troupeaux dagents pathognes.Ces travaux associent des physiologistes animaux, des microbiologistes mais aussi des mathmaticienset modlisateurs.

    Par exemple, les mouvements commerciaux danimaux entre troupeaux constituent une voie majeure

    de propagation dagents pathognes. Ils sont tracs de manire exhaustive pour les bovins en Europe.Ils sont caractriss par une analyse fine du rseau de contacts dynamique, orient et pondr quilsconstituent. Cela a permis leur intgration dans un modle pidmiologique multi-chelles original detransmission de la paratuberculose bovine, pilot par les donnes reprsentant plus de 12 000 troupeauxen interaction. Ce modle permet de hirarchiser des stratgies complexes de matrise de la maladie lchelle rgionale.http://dx.doi.org/10.1016/j.prevetmed.2014.09.005

    http://dx.doi.org/10.1186/s13567-015-0247-3

    Rcemment, lUnion europenne a d aire ace une augmentation des cas humains de Fivre Q (unezoonose due Coxiella burnetii), en particulier aux Pays-Bas. La diffusion entre troupeaux bovins laitiersde cet agent pathogne lchelle dune rgion est principalement due au vent. Les contributions relativesde la transmission arienne et du commerce danimaux dans la diffusion de C. burnetiientre troupeaux

    bovins laitiers sont quantifies en sappuyant sur des tudes observationnelles et sur des travaux demodlisation pidmiologique. Il sagit de produire des connaissances permettant dorienter la nature desmesures pour limiter de aon efficace sa diffusion aux troupeaux encore indemnes.http://dx.doi.org/10.1017/S0950268814003926http://dx.doi.org/10.1111/tbed.12423

    Laboutissement de ces recherches conduit la mise au point dun logiciel dvelopp par lInra(http://147.99.207.197/evalbvd/home/)pour matriser par exemple la diarrhe virale bovine entroupeau bovin allaitant. Cet outil innovant daide la dcision et au conseil permet destimer limpactpidmiologique et conomique de cette maladie et dvaluer le gain attendu par la mise en placedune stratgie de matrise (vaccination ou dpistage/limination des animaux inects permanents).

    La transmission des maladies

    inectieuses

    MtaprogrammesMEM & GISAM

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    18/64

    018Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Vers la matrise naturelle de la reproduction

    Intgration des performances conomiques, sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

    Un contrle gntique qui agit sur lefficacitdigestive et la composition du microbiote

    Lendurance des chevaux de racespasse au peigne fin

    Jusqu prsent, dans aucune espce saisonnire, personne narussi obtenir des emelles cycliques toute lanne et la matrisede la reproduction, un enjeu majeur en levage sappuie surlutilisation dhormones strodiennes. Ces mthodes posentcependant des problmes sanitaires et socitaux que deux typesde travaux mens lInra cherchent contourner. Une tudemene par des chercheurs mexicains en collaboration aveclInra, rvle que la prsence de boucs sexuellement actis toutelanne empche larrt saisonnier de lactivit sexuelle chez lachvre. Ces rsultats mettent ainsi en vidence limportance demieux comprendre les mcanismes intimes sous-jacents de lareproduction saisonnire. Ils invitent explorer de nouvelles voiesnon pharmacologiques pour la matrise de la reproduction contre-saison chez les espces dlevage.http://dx.doi.org/10.1016/j.yhbeh.2014.12.001

    Dautre part, certains traitements hormonaux chez la brebispeuvent tre remplacs par une molcule d origine naturelle,la kisspeptine, pour contrler la reproduction en levage.http://dx.doi.org/10.1021/jm5019675

    Lefficacit digestive, une composante de lefficacit alimentaire,a un effet important sur les perormances conomiquesen aviculture ainsi que sur les rejets. Nous montrons que laslection gntique sur lefficacit digestive du poulet affectela composition de son microbiote digesti ccal. Cette slectiona des effets sur les quantits de certains groupes bactriensmajoritaires, ainsi que sur lquilibre entre ces groupes.Ces travaux montrent quil existe un contrle gntiquede lhte sur son microbiote, en partie commun avec celuide lefficacit digestive. Les rgions du gnome dtectes

    incluent principalement des gnes impliqus dans les rponsesanti-inflammatoires et la motricit du tractus digesti. Cesrsultats prouvent quil existe un lien entre gntique de lhte,composition du microbiote et efficacit digestive.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0135488

    La slection sportive et gntique des chevaux dendurancereprsente un vritable enjeu conomique. La collecte desdonnes de phnotypage et gnotypage du projet GenEndurancesachve avec plus de 1 000 chevaux de race Arabe, spcialissen course dendurance. Les premires publications sur lephnotypage mtabolomique et les acteurs cardiaques de laperormance sont disponibles. Lune delles a dj eu un impactinternational en aisant changer la rglementation des preuvesdendurance par la Fdration internationale dquitation.http://dx.doi.org/10.3389/phys.2015.00198http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0137013

    2.2REPRODUCTION, NUTRITION, SANT : LES BASES DUN LEVAGE MULTIPERFORMANT

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    19/64

    019Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    CULTURE ET FORESTERIE MULTIPERFORMANTES

    2.3

    Intgration des performances conomiques, sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

    Pourquoi la nutrition minrale est-elle importantepour les plantes ?Comme tous les organismes vivants, les plantes ont besoindlments minraux. Certains, lazote et le phosphorenotamment, sont indispensables la synthse des biomolculesessentielles comme lADN et les protines. Les plantes prlvent

    les minraux dans le sol grce leursracines, et mettent en uvre une grandediversit de mcanismes physiologiquespour optimiser lefficacit de ceprlvement, car il conditionne leurcroissance et leur dveloppement.

    Comment et en quelles quantitslazote et le phosphore sont-ilsprsents dans les sols ?Lazote et le phosphore sontnaturellement prsents dans les sols,sous orme organique ou minrale (en particulier nitrateet phosphate). Leur disponibilit est en gnral aible (la

    concentration du phosphate libre ne dpasse souvent pasquelques micromoles/litre), et trs variable dans le temps etlespace. Cest la raison de lu tilisation des engrais en ag riculture,

    La nutrition minrale des plantes

    Alain Gojon

    Directeur de Recherche - UMR B&PMPInra - Montpellier

    INTERVIEW

    qui permet daugmenter cette disponibilit pour quelle ne limitepas le rendement des cultures.

    Quest-ce quune voie de signalisation ? Que se passe-t-ilsi on la modifie ?Une voie de signalisation correspond laction en cascade de

    biomolcules (souvent des protines)permettant de percevoir et transmettrede linormation importante pour la viede lorganisme. Dans le cas de nos tudes,il sagit des voies permettant la plantede percevoir la disponibilit externe ennitrate (grce une protine senseur:le transcepteur NRT1.1), et dactiver desmcanismes de rponse aux variationsde cette disponibilit (rgulation dessystmes dabsorption de nitrate et dudveloppement racinaire). La modification

    de ces voies de signalisation affecte donc lutilisation du nitratepar la plante, ce qui peut constituer un moyen de la rendre plus

    efficace, en exploitant par exemple la diversit gntique naturelleexistant pour les mcanismes impliqus.

    Une voie de signalisation

    correspond laction en

    cascade de biomolcules

    permettant de percevoir

    et transmettre de

    linformation importante

    pour la vie de lorganisme.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    20/64

    020Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    La signalisation du nitrate chezArabidopsis thalianaet sesconnexions avec celles du phosphate et de lacide abscissique

    Deux innovations majeures dans les techniques de biocontrledes lpidoptres ravageurs orestiersCes travaux ont pour objecti dlargir la gamme des produitsou stratgies de biocontrle en alternative aux traitementsconventionnels afin de rguler des insectes ravageurs ayant unimpact ort sur la sant publique et la sant du vgtal. Elles sesituent en droite ligne du Plan Ecophyto de rduction de lusagedes pesticides. Le biocontrle des lpidoptres ravageurs en ortsest enrichi par deux innovations majeures en 2015 : dpt enmai dun Certificat dUtilit (Brevet dinvention) pour le pigeBUXatrap, laurat du trophe Paysalia-innovations 2015 pourson efficacit, sa acilit dutilisation et son aible cot. Dautrepart, la technologie dveloppe avec la firme M2i Lie Sciences,de la phromone, ormule en gel, et insre dans des billes depaintball biodgradables obtient le grand prix Innovation dans lestechnologies du ministre de lcologie. La gamme dutilisation deces technologies pourrait tre largie dautres lpidoptres et lepige BUXatrap sera test sur les processionnaires du pin et du

    chne, le bombyx disparate. Dautres usages potentiels pourraienttre mis en vidence sur les ravageurs en agriculture.Brevet dInvention du pige BUXatrap, codpos le 29 mai 2015sous le N1000295576 avec la firme SANSAN Prodesing SL.

    Les plantes peroivent la disponibilit externe en minrauxessentiels comme le nitrate ou le phosphate, ce qui leur permetde sadapter leur variation et doptimiser leur nutrition.Lidentification des mcanismes molculaires associs auxsystmes de perception des ions minraux revt une grandeimportance pour comprendre comment les plantes sadaptentaux contraintes minrales, comment elles intgrent les diffrentessignalisations nutritionnelles en cas de contraintes multiples, etcomment ces signalisations interagissent avec les signalisations

    hormonales dans le contrle de la croissance. Une srie de troisarticles trs complmentaires permet de prciser : (i) le rlecentral jou par un transcepteur (transporteur/senseur) dans denombreuses rponses adaptatives aux variations de disponibiliten nitrate, (ii) limplication dun acteur de transcription danslintgration des signalisations nitrate et phosphate, et (iii)le contrle du transcepteur par une phosphatase impliquedans la signalisation par lacide abscissique. Llucidation desmcanismes de perception et de signalisation de lazote chezles plantes ouvre un grand nombre de perspectives, aussi bienondamentales (comprhension des rseaux de gnes impliqusdans les rponses lenvironnement abiotique) que finalises(stratgies visant optimiser lefficience dutilisation de lazotepar les cultures).Bouguyon, E. et al. Nature Plants ; Medici, A. et al. Nature

    communications ; Leran, S. et al. Science Signaling.

    http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7274http://dx.doi.org/10.1038/NPLANTS.2015.15http://dx.doi.org/10.1126/scisignal.aaa4829

    Intgration des performances conomiques, sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

    2.3CULTURE ET FORESTERIE MULTIPERFORMANTES

    Publications dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    21/64

    021Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    La sexualit des cucurbitaces dvoile

    Le dveloppement de nouvelles ressources gnomiques chez le pois (Pisum sativum L.)rvolutionne les applications en slection

    Trois mcanismes indpendants limitentla recombinaison miotiqueLa grande majorit des vgtaux sont hermaphrodites, cest--

    dire que leurs fleurs renerment la ois des organes mles etemelles. Cependant, certaines espces ont des fleurs de sexespar, soit sur la mme plante, soit sur des plantes diffrentes.Ces dernires regroupent donc des espces modles pour ltudedu dterminisme sexuel chez les p lantes. Cest le cas de la amilledes Cucurbitaces qui rassemble, entre autres, pastque, melon,concombre, courgetteComment, sur une mme plante, desfleurs mles et des fleurs emelles parviennent-elles coexister ?En tudiant le melon et le concombre, des chercheurs de lInrarvlent des mcanismes gntiques de dtermination dusexe chez les plantes jusque-l inconnus. Ces rsultats laissententrevoir des applications agronomiques considrables en termesde matrise de la reproduction des plantes : la production plusimportante de plantes emelles ( lorigine de la ormation desruits) permettrait damliorer les rendements. Boualem A. et al.,Sciences.

    http://dx.doi.org/10.1126/science.aac8370

    Le pois (Pisum sativum L.) est une importante source de protines en alimentation humaine et animale et une composanteimportante des systmes de cultures aibles intrants. Les technologies de squenage et de gnotypage haut dbit aident dvelopper des ressources majeures chez le pois permettant une volution rapide vers la slection assiste par marqueurs.Nous dveloppons un atlas dexpression des gnes, afin : (i) de rechercher, pour tout gne dintrt, la squence correspondanteexprime chez le pois et (ii) de visualiser son profil dexpression dans une vingtaine de tissus de plante. Une puce de gnotypage estutilise pour dvelopper une carte gntique haute densit et haute rsolution, et sur un panel de ressources gntiques.

    http://dx.doi.org/10.1111/tpj.12967http://journal.rontiersin.org/article/10.3389/pls.2015.01037http://journal.rontiersin.org/article/10.3389/pls.2015.00941

    Les changes entre chromosomes durant la miose, sont lorigine du brassage gntique qui a lieu au cours de lareproduction sexue. Lamlioration des espces vgtales etanimales repose sur ce brassage, en crant et slectionnantdes combinaisons accumulant les caractres recherchs. Aprsavoir identifi en 2012 le premier acteur qui limite les changesentre chromosomes (ou crossing-over) au cours de la miose,les travaux mens lInra ont maintenant dcrypt deux autresmcanismes indpendants de limitation des crossing-over. Lamutation de ces gnes entranent une augmentation jusqu un

    acteur neu de la rquence de crossing-over, et donc du brassagegntique au cours de la reproduction. Une telle augmentationpermet de rduire la taille des populations pour trouver unecombinaison dintrt, ou permet de trouver de nouvellescombinaisons cumulant plus de caractres recherchs. Desprogrammes sont en cours pour tablir leffet de ces mutationschez des plantes cultives.Sgula-Arnaud et al., Proc. Natl. Acad.Sci. U. S. A.http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1423107112http://dx.doi.org/10.1371/journal.pgen.1005369http://dx.doi.org/10.1146/annurev-arplant-050213-035923

    MtaprogrammeSELGENM

    Publication dexception Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    22/64

    022Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Les produits issus de lagriculture biologique ne cessent daugmenter en France avec un march domicile qui progresse de prs de 20 % entre 2012 et 2014. Les principales raisons de consommationinvoques par les consommateurs sont des raisons de sant et des raisons environnementales.

    Dans un tel contexte daugmentation de la consommation de produits bio, les donnes issues de lacohorte NutriNet-Sant sont analyses (DIDIT). Les habitudes et traits alimentaires et les donnes desant des consommateurs de bio sont tudies. Ils prsentent ainsi des caractristiques spcifiques quant leurs comportements alimentaires, leurs connaissances nutritionnelles ou leurs historiques de maladies(http://dx.doi.org/10.1017/S0007114515003761). La part relative de la consommation de bio dans lergime alimentaire et par groupe alimentaire de 28 245 participants de ltude de cohorte NutriNet-

    Sant est galement estime. Dans lensemble, les produits dorigine vgtale (ruits et lgumes,produits complets) sont davantage consomms en bio que les produits dorigine animale, except lesus (http://dx.doi.org/10.3390/nu7105417).

    Lagriculture biologique peut tre simplement dfinie comme un mode de production bannissant lespesticides et les ertilisants de synthse. Mais cela cache mal la grande diversit de pratiques qui resteaccessible aux producteurs. Cette diversit des pratiques au sein de lagriculture biologique et de sesconsquences sur la biodiversit onctionnelle est mise en vidence en verger de pommiers (SMaCH).Quatre stratgies diffrentes co-existent au sein de lAB ; elles sont bases sur la substitution, le recours des technologies rcentes (filets Altcarpo), lintensification cologique et enfin une stratgie diteintgre recoupant les trois premires. Ces stratgies ont des rpercussions diffrentes en ce qui concernela biodiversit et labondance des auxiliaires hbergs dans ces vergers.

    http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2015.09.026http://dx.doi.org/10.1007/s13593-015-0282-5

    Agriculture biologique, consommation

    et production

    Intgration des performances conomiques, sociales & environnementales de lagriculture & de la foresterie

    2.3CULTURE ET FORESTERIE MULTIPERFORMANTES

    Mtaprogrammes

    DIDIT & SMaCHM

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    23/64

    023Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Nonicotinodes et abeilles : la dsorientation

    des individus confirme en plein champ,la colonie adapte sa stratgieCe travail ait suite une double recommandation de lAnsesconcernant les effets toxiques des insecticides nonicotinodes :dune part, vrifier ou infirmer en conditions dexposition relles,au champ, limpact de la pratique denrobage des semences aveccertains insecticides sur la mortalit des abeilles pollinisatrices etdautre part, prciser ses effets sur les perormances des colonies,donnes souvent absentes des valuations prcdentes. Unenouvelle tude en plein champ conorte les essais en lab oratoiresur les risques de dsorientation des abeilles exposes autraitement des semences de colza au thiamthoxame. Ltudervle que la proximit des parcelles traites diminue lesprancede vie des butineuses. En rponse cette surmortalit, lescolonies modifient leur stratgie de production de couvain deaon privilgier le renouvellement des ouvrires. Cette tudesoulve de nouvelles pistes de recherches pour lvaluation desrisques toxicologiques sur le terrain.http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2015.2110

    Lorigine inattendue du parum de la roseLes composs majeurs du parum des roses sont produits parune voie de synthse originale qui navait jusqu prsent jamaist dcrite chez les plantes. Ces rsultats ouvrent de nouvellesperspectives notamment pour la slection des rosiers.Magnard J.L., Science.

    http://dx.doi.org/10.1126/science.aab0696

    Publication dexception

    Planter des arbres europens en Chine

    pour identifier prcocement les espcespotentiellement invasives dans nos ortsLa majorit des espces exotiques introduites en Europe etsattaquant aux plantes vient dAsie. Des chercheurs de lInra,avec des collgues chinois, proposent une nouvelle mthode pourdtecter les envahisseurs potentiels dans leur rgion dorigine,avant leur introduction sur un autre continent. Ils plantent desarbres europens comme sentinelles en Chine et durant quatreannes, tudient la capacit des insectes et champignonspathognes chinois coloniser ces arbres.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0120864

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    24/64

    024Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Attnuation

    de leffet de serre& adaptationde lagriculture

    & de la fort

    au changementclimatique

    Lanne 2015 est marque par la 21eConfrence des Parties qui a lieu Parisen dcembre. Parmi les initiatives proposes lors de cette COP21 figure le programme

    4 pour mille que nous prsente le directeur scientifique du pilier environnement de lInra.Comment estimer les missions de gaz effet de serre ? Comment mieux comprendrele fonctionnement des forts ?... autant de questions que se pose lInra pour rpondre

    ce grand dfi du changement climatique...

    3.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    25/64

    SOMMAIRE

    Quest-ce que le 4 pour mille ?Interview : Jean-Franois Soussana (Directeur scientifique Environnement)

    Vin et changement climatique :les chercheurs du projet LACCAVE sengagent pour la COP21

    Estimer les missions de gaz effet de serre dans les systmesde tarification du carbone existant

    Une modlisation indite permet didentifier les mcanismesde propagation des dgts forestiers lors de temptes

    Les arbres grossissent et prennent du poids,mais pas en mme temps

    la dcouverte du fonctionnement de la fort amazonienne

    26

    27

    27

    27

    28

    29

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    26/64

    026Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    3.

    Attnuation de leffet de serre & adaptation de lagriculture & de la fort au changement climatique

    Quel est lobjectif du programme 4 pour 1 000 ?Pourquoi ce chiffre ?On peut, en ait, parler dun objecti mais de plusieurs enjeux.Amliorer la teneur en matire organique des sols cest relever lesdfis la ois de la scurit alimentaire mondiale, de ladaptation

    des systmes alimentaires et des populations aux drglementsclimatiques et de lattnuation desmissions de gaz effet de serre dues lhomme.Les sols stockent une quantit decarbone qui est 2 3 ois celle du carboneatmosphrique. Si ctait possible,augmenter cette capacit de stockagede 4 pour 1 000 par an sur lensembledes sols mondiaux reviendrait stopperlaugmentation actuelle de la quantitde CO

    2dans latmosphre.

    Comment y parvenir ?Il aut, dune part mettre en uvre des pratiques agricolesadaptes aux conditions locales et inspires de lagrocologie,de lagrooresterie ; aire appel lagriculture de conservation etadapter la gestion des paysages et de leau. Il aut galement lancer

    Quest-ce que le 4 pour mille ?

    Jean-Franois Soussana

    Directeur scientifique

    EnvironnementInra

    INTERVIEW

    un programme de recherche qui aidera dfinir le plan dactionsen tudiant les mcanismes du stockage du carbone, en estimantles potentiels des diffrents sols, en valuant les perormancesde ces pratiques agricoles et en suivant et vrifiant les rsultats destination en particulier des agriculteurs.

    Quels sont les partenaires du programme 4 pour 1 000 ?En dcembre 2015 lissue de la COP21qui se tient Paris, plus de 30 pays signent ladclaration dintention de linitiative 4 pour 1 000 . De nombreusesorganisations proessionnelles, les principauxbailleurs multilatraux et prs dunequarantaine dorganismes de recherche etduniversits suivent ce mouvement. Enparticulier, nous signons un accord pour ceprogramme de recherches entre organismes

    ranais (Cirad, IRD, Inra), ainsi quavec le CGIAR et une universitamricaine qui a un leadership dans ce domaine. Nous travaillonsgalement dans le cadre de lAlliance mondiale de recherche sur lesgaz effet de serre (GRA), qui rassemble 46 pays et dont la Franceco-prside un groupe prenant en charge cette mission.

    Augmenter la capacit de

    stockage de 4 pour 1 000

    par an sur lensemble des

    sols mondiaux reviendrait

    stopper laugmentation

    actuelle de la quantit de

    CO2dans latmosphre

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    27/64

    027Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Vin et changement climatique :les chercheurs du projet LACCAVE sengagent pour la COP21

    Avance des dates de vendanges, dficits hydriques accentuspour la vigne, vins plus alcooliss, moins acides, avec denouveaux profils aromatiques... Le changement climatiquemarque dj la viticulture. Le projet LACCAVE associe 21units de lInra pour tudier les impacts long termedu changement climatique sur le vignoble. Les rsultatsmontrent que ladaptation sera plus acile dans les vignoblessi laugmentation de temprature reste sous 2C. Les voies

    dadaptation combinent des innovations diffrentes chelles :de la slection de nouveaux cpages, jusquaux techniquesnologiques, en passant par la mise au point de nouveauxmodes de conduite de la vigne o u des outils daide la d cisionpour la gestion dun terroir. Des rsultats qui ont t largementrelays dans la presse nationale, TV, radios et mdiasproessionnels, en particulier dans le contexte de la COP21,contribuant ainsi au dbat de socit sur le changementclimatique.http://dx.doi.org/10.1016/j.plantsci.2015.04.001

    Une modlisation indite permet didentifier lesmcanismes de propagation des dgts orestierslors de temptes

    Le vent est une source importante de perturbations pour les ortseuropennes. Nos connaissances actuelles sur la propagationdes dgts dans les massis orestiers lors de temptes reposentuniquement sur lanalyse des dgts post-temptes. En simulantpour la premire ois la propagation des dgts dans une ortde pins maritimes, des chercheurs de lInra ont dcouvert lesmcanismes qui y prsident. Leurs travaux ournissent des indicesimportants pour amliorer les prdictions des modles de risquedes orts au vent.http://dx.doi.org/10.1016/j.agrormet.2015.07.010

    MtaprogrammeACCAFM

    Estimer les missions de gaz effet de serredans les systmes de tarification du carboneexistantAfin destimer lmission de gaz effet de serre dans lesquinze plus importants systmes de tarification de carboneoprationnels, les rgles de suivi, la aon dont sont notifieset rdiges les donnes et les procdures de contrle concernantles missions de gaz effet de serre, ont t compares. Lesrgles en place ne valorisent pas la prcision des estimations.Cela nest pas ncessairement prjudiciable pour la socitdans son ensemble, mais certains porteurs denjeux comme lesournisseurs de technologie en p tissent. Par ailleurs, les rgles

    de suivi, notification et vrification, gnrent diffrents cots.Les plus gros metteurs les remplissent - par tonne quivalentde CO

    2- pour quelques centimes deuros tandis que les plus petits

    doivent investir jusqu plusieurs euros. Enfin, si lagriculture etla ort restent la marge de ces systmes, cest notamment quelincertitude du suivi des missions dans ces secteurs dpasse biensouvent le niveau dexigence des rgles en place. Bellassen V.et al., Nature Climat Change.http://dx.doi.org/10.1038/NCLIMATE2544

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    28/64

    028Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    3.

    Attnuation de leffet de serre & adaptation de lagriculture& de la fort au changement climatique

    Les arbres grossissentet prennent du poids,mais pas en mme tempsLaugmentation de la circonrence des troncs et la productionde la biomasse ligneuse (bois) sont d eux processus cls dans lescosystmes orestiers, pilotant respectivement la croissance envolume des arbres et la squestration du carbone dans le bois.Jusqu prsent ces deux processus taient considrs commetotalement synchrones. Un consortium international men pardes chercheurs de lInra, en collaboration avec AgroParisTech,vient de montrer que la croissance des arbres ait intervenir desmcanismes dissocis dans le temps. Larbre grossit dabord, enraison de la production et de llargissement des cellules du boisqui renorcent leurs parois dans un second temps, augmentant deait la masse de larbre. Ces rsultats laissent penser que les effetsdu changement climatique pourraient notamment perturber laseconde tape et in finemodifier la squestration du carbonedans le bois, un des enjeux du dfi climatique. H. E. Cuny et al.Nature Plants.http://dx.doi.org/10.1038/NPLANTS.2015.160

    MtaprogrammeACCAFM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    29/64

    029Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    La ort amazonienne constitue le plus grand stock de carbone terrestre, et elle onctionne comme unpuits de carbone. Comprendre la constitution de ce stock, son volution et les impacts de lexploitationorestire sont des enjeux importants pour prdire les effets du changement global. En 2015, troispublications majeures concernent le cycle du carbone dans la ort amazonienne.

    La dynamique du puits de carbone amazonienAlors quenviron 20 % de la ort amazonienne sont jusqu prsent drichs pour le dveloppementde pturages et de lagriculture, un quart de la ort restante est ddie la production de bois.

    Parmi les 16 000 espces darbres qui peuplent la ort amazonienne, un peu moins de 200 (soit environ1 %) contribuent la moiti de la croissance et du stockage du carbone dans la biomasse ligneuse.Cest ce que rvlent des travaux coordonns par Rainor, un rseau de chercheurs sud-amricainset europens dont lInra, le CNRS et le Cirad. Cette dcouverte peut aider les scientifiques prdirele comportement des orts tropicales humides dans le contexte du changement climatique. Fauset S.et al. Nature communications.http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7857).

    LAmazonie serait en train de perdre sa capacit absorber le dioxyde de carbone atmosphrique,

    principal gaz effet de serre. Laugmentation du taux de mortalit des arbres de la ort amazoniennedepuis plus de 30 ans, lie limpact de phnomnes climatiques extrmes et un vieillissement plusprcoce dcoulant de lacclration de croissance induite par laugmentation de la concentration endioxyde de carbone atmosphrique, serait la premire cause de laltration de ses capacits de stockagede carbone. R.J.W. Brienen et al., Nature. (http://dx.doi.org/10.1038/nature14283).En revanche, la ort exploite peut reconstituer rapidement son stock de carbone sous rserve duneexploitation raisonne. En se basant sur 79 parcelles localises 10 endroits du Bassin amazonien,les chercheurs montrent quune exploitation adapte et durable permet de prserver une raction plusimportante du carbone stock ainsi quune reconstitution plus rapide de ce stock.(http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.07.034).

    la dcouverte

    du onctionnement de la ort amazonienne

    Publications dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    30/64

    030Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Valorisationde la biomassepour la chimie,les matriaux

    & lnergie

    Source de carbone renouvelable pour lnergie mais aussi sourcede nouveaux matriaux ou de molcules chimiques dintrt,

    la transformation de la biomasse va nous accompagnerde manire croissante dans notre vie quotidienne

    4.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    31/64

    SOMMAIRE

    De nouveaux emballages alimentaires biodgradables

    Contrler les cosystmes microbiens grce la communicationentre bactries

    Des matriaux en amidon pour des implants biomdicaux

    Tournesol et colza, des rsidus susceptibles dtre convertisen lipides dintrt

    32

    32

    33

    33

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    32/64

    032Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    4.

    De nouveaux emballagesalimentaires biodgradablesRecycler des rsidus agro-alimentaires pour la production dunenouvelle gnration demballages alimentaires biodgradables :cest le dfi relev par le projet europen EcoBioCAP. Destins remplacer les plastiques dorigine ptrochimique, lesmatriaux dvelopps sont des composites dont les constituants(bio-polyesters, fibres lignocellulosiques et bio-additis hauteperormance) sont o btenus soit par ermentation deffluentsliquides : eaux de lavage dhuileries, petit lait dindustrieslaitires, soit par ractionnement et traitement de rsidus solides :

    pailles de crales, tourteaux dhuileries, de brasseries et plumesdlevages. EcoBioCAP propose ainsi aux industries alimentairesde lUnion europenne, des emballages biodgradableset modulables aon selon les exigences des denresalimentaires prissables, avec des bnfices directs la ois p ourlenvironnement et pour les consommateurs en termes de qualitet de scurit alimentaire.http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.02.006;http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.01.028;http://dx.doi.org/10.1002/app.42528

    Valorisation de la biomasse pour la chimie, les materiaux & lnergie

    Contrler les cosystmes microbiens grce la communication entre bactriesLa production dnergie par voie biologique, et notamment debiohydrogne partir de biomasse, constitue une voie alternativednergies renouvelables et durables, aible mission de gaz effet de serre. Un grand nombre despces microbiennes, issuesdenvironnements varis, peuvent produire du biohydrogne parvoie ermentaire. Touteois, la diversit microbienne des culturesmixtes est galement source de variabilit des procds. Deschercheurs de lInra en collaboration avec des chercheurs du

    CNRS identifient des espces cls situes au cur des rseauxmtaboliques pouvant tre utilises en tant que modulateurbiologique des cosystmes microbiens.Benomar S. et al., Nature Communication.

    http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7283

    MtaprogrammeMEMM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    33/64

    033Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Des matriaux en amidon pour des implants biomdicauxLes chirurgiens sont trs demandeurs dimplants raliss avec des matriaux biocompatibles et biorsorbables sur des duresrelativement courtes, de lordre de quelques jours qu elques semaines. Les polymres naturels peuvent rpondre ces besoins.Nous avons tudi in vitroet in vivolvolution de matriaux en amidon qui p rsente lavantage dtre abondant, bon march et aveclequel des objets massis en trois dimensions peuvent tre mis en orme. Les meilleurs rsultats en termes de tenue au vieillissementet de biocompatibilit sont obtenus sur un amidon de pomme de terre plastifi avec du glycrol.http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.02.006

    Aujourdhui, la rduction de lutilisation des produits issus du ptrole conduit se tourner vers des matires premires issues de labiomasse, telles que les lipides. Identifier de nouvelles ressources renouvelables, qui nentrent pas en comptition avec les filiresalimentaires, ou de nouvelles molcules po ur rpondre aux besoins de la chimie verte sont des enjeux majeurs dans le contexteconomique et cologique actuel. Des chercheurs de lInra, dAgroParisTech et du CNRS dmontrent pour la p remire ois que les tigesde tournesol et les pailles de colza sont de bons substrats pour la croissance de la bactrieStreptomyces lividans, utilise pour produiredes molcules dintrt, tels des antibiotiques ou des lipides. Ainsi, au cours de leur croissance sur ces fibres vgtales, les bactriesproduisent des acides gras dont 75 % sont des acides gras branchs ou comportant un nombre impair de carbones, proprits originaleset dintrt pour la chimie du carbone renouvelable.http://dx.doi.org/10.1051/ocl/2015052

    Tournesol et colza, des rsidus susceptibles dtre convertis en lipides dintrt

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    34/64

    034Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Pour des systmesalimentaires

    sains & durables

    Sant, durabilit et alimentation, lInra sintresse leurs liensqui savrent la fois troits et complexes.

    Ils font lobjet davances majeures, quelles concernentnotre flore intestinale ou nos comportements alimentaires...

    5.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    35/64

    SOMMAIRE

    5.1 Notre intestin et notre sant

    Cancer colorectal : le rle central du er dans la viande rouge Un catalogue du microbiote intestinal de la souris La susceptibilit individuelle la toxicit hpatique de lalcool dpend

    du microbiote intestinal Une nouvelle molcule anti-inflammatoire provenant dune bactrie

    de lintestin

    5.2 Regards sur nos aliments

    Pourquoi la coquille des us de poule est-elle si solide ? Comment mieux comprendre la synthse des armes en ermentation

    nologique Qui a dit que les produits rits devaient tre gras ?

    5.3 Quels sont les dterminants de notre comportementalimentaire ?Interview : Jean Dalongeville (Chef du dpartement Alimentation humaine, Inra)

    Diminuer la consommation de produits dfavorables

    Limpact du code couleur sur la consommation et la sant Impact du choix de laliment sur le compor tement alimentaire Impact dun amorage olacti et dun message de prvention sur les choix

    daliments haute densit nergtique Des aliments plus attractis pour stimuler lalimentation des personnes

    ges atteintes de troubles cognitis Lalimentation dcouvert Comportements alimentaires et liens sociaux

    36

    37

    38

    363636

    36

    3737

    37

    39

    4040

    40

    4041

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    36/64

    036Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Cancer colorectal : le rle centraldu er dans la viande rougeLe lien entre alimentation et risque de cancer du clonest maintenant bien tabli au niveau international : selonlpidmiologie, prs de 1 5 % de ce cancer seraient attribuables une consommation excessive de viande rouge et de charcuterie.Afin de mieux comprendre et prvenir ce risque, des chercheursde lInra, en collaboration avec lcole nationale vtrinaire deToulouse et luniversit de Reading en Angleterre, explorent lesmcanismes possibles de ces associations. Ils montrent que le erhminique de la viande rouge est le principal acteur en causedans la promotion du cancer du clon. De plus, ils expliquentcet effet viaune raction de ce er avec des lipides alimentairesaboutissant la ormation de composs ortement toxiques pourles cellules pithliales coliques. De tels rsultats vont permettredaffiner les recommandations alimentaires afin de dfinir unestratgie de prvention nutritionnelle efficace.http://dx.doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2554

    Pour des systmes alimentaires sains & durables

    5.1NOTRE INTESTIN ET NOTRE SANT

    La susceptibilit individuelle la toxicithpatique de lalcool dpend du microbioteintestinalLa maladie alcoolique du oie est un problme majeur de santpublique. Latteinte hpatique est variable, stendant de lasimple accumulation de graisse lhpatite alcoolique aiguet la cirrhose. Nanmoins, toutes les personnes ne sont pasgales devant la toxicit de lalcool sur le oie. Malgr uneconsommation dalcool excessive, certaines personnes restent enbonne sant alors que dautres dveloppent une maladie du oie.Cette ingalit devant la toxicit hpatique de lalcool dpenddu microbiote intestinal. Ces rsultats ouvrent ainsi de nouvellesperspectives, non seulement pour dpister les personnessusceptibles dtre sensibles la toxicit de lalcool, maisgalement pour amliorer le traitement des lsions hpatiquesinduites par lalcool en modulant le microbiote intestinal.http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2015-310585

    Une nouvelle molcule anti-inflammatoireprovenant dune bactrie de lintestinDes chercheurs de lInra, de lInserm, des hpitaux de Paris et deluniversit Pierre et Marie Curie viennent didentifier une protinescrte par la bactrie Faecalibacterium prausnitzii, quils ontappele MAM - Microbial Anti-inflammatory Molecule et qui

    joue un rle acti dans la lutte contre linflammation intestinale.Cette dcouverte constitue un pas dcisi dans le dveloppementdune nouvelle stratgie thrapeutique pour les maladiesinflammatoires chroniques de lintestin.http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2014-307649

    Un catalogue du microbioteintestinal de la sourisLe rle essentiel du microbiote intestinal dans la sant humaine(immunit, digestion, dtoxification...) commence trecompris grce lanalyse massive de lADN des bactries qui lecomposent. La connaissance du microbiote intestinal danimauxmodles comme la souris peut tre dun grand intrt pourtudier les relations microbiote-nutrition-sant. Dans cettetude, un catalogue du mtagnome intestinal de souris esttabli, comprenant environ 2,6 millions de gnes uniques parsquenage de lADN. Si le microbiote intestinal de la souris estonctionnellement similaire son homologue humain, seulement4 % des gnes microbiens de lintestin de la souris sont identiques ceux du microbiote intestinal humain.Xiao L. et al. Naturebiotechnology. http://dx.doi.org/10.1038/nbt.3353

    MtaprogrammeMEMM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    37/64

    037Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    5.2REGARDS SUR NOS ALIMENTS

    Pourquoi la coquille des usde poule est-elle si solide ?Les us sont utiliss soit comme aliment de haute qualitnutritionnelle pour un cot aible ou bien comme chambreembryonnaire pour produire les uturs poulets de chair.La coquille de lu de poule assure la protection physiquede lu, garantit au consommateur un produit exempt depathognes et protge lembryon lors de son dveloppement.Les chercheurs de lInra obtiennent des avances majeuressur les mcanismes de minralisation en caractrisant le rleprpondrant du carbonate de calcium amorphe qui agit en

    interaction avec une cohorte de protines pour donner lacoquille ses p roprits mcaniques remarquables. Ces protinesconstituent des marqueurs biologiques potentiels de la soliditde la coquille.http://dx.doi.org/10.1186/s12864-015-2013-3http://dx.doi.org/10.1016/j.jprot.2015.05.034http://dx.doi.org/10.1016/j.jsb.2015.04.014

    Qui a dit que les produits ritsdevaient tre gras ?Lhuile du bain de riture pntre dans les produits rits (rites,chips, nuggets) principalement quand ces derniers sont retirsdu bain. Lors de ltape dimmersion, la sortie de la vapeur autravers de la crote cre une surpression interne qui soppose limprgnation en huile. Au contraire, quand la riture estretire du bain, la condensation de la vapeur met en dpressionle cur du produit. Le retour la pression atmosphrique estalors obtenu la ois par la pntration de lhuile, qui adhre

    la surace du p roduit et par la pntration de lair extrieur. Cesdeux phnomnes rapides sont imags et modliss lchellemicroscopique pour la premire ois. La production de produitsrits non gras est aujourdhui devenue possible.http://dx.doi.org/10.1002/aic.14801http://dx.doi.org/10.1002/aic.14744

    Comment mieux comprendrela synthse des armes en ermentationnologiqueLa synthse des armes ermentaires pendant la ermentationalcoolique est un phnomne majeur pour la qualit des vins.Touteois, les poids relatis des paramtres environnementauxet du choix de la souche de levure sur la production de cesarmes sont encore mal connus. Les rsultats obtenus par uneapproche multidisciplinaire clarifient limpact de la tempratureet des nutriments (azote, lipides) sur la synthse de compossmarqueurs et identifient des interactions entre ces troisparamtres. En parallle, une tude spcifique permet de mieuxcomprendre le mtabolisme dune souche surproductrice destersimpliqus dans larme ruit des vins.http://dx.doi.org/10.1007/s00253-014-6210-9

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    38/64

    038Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Pourquoi imposer un code pour les aliments ?La proposition dimposer un code pour les aliments a pour but deournir une inormation objective sur la qualit d es aliments enregard des recommandations (normes)en vigueur dans la pays, par exemplele PNNS en France. On peut trs bienimaginer des codes respectant dautresnormes comme la prservation delenvironnement, circuits courts, produitsde terroir

    Doit-on considrer un produit E commedangereux pour la sant ?Un produit nest pas dangereux en soi ou, linverse, exclusivement sain pour lasant. Le principe dune alimentation saine est la varit. Lidegnrale est donc de diminuer l a consommation de produitsdavorables et d augmenter la consommation

    Diminuer la consommation de produits dfavorables

    Jean Dallongeville

    Chef du dpartement Alimentation humaineInra

    INTERVIEW

    des produits avorables pour couvrir au mieux lensembledes besoins des individus.

    Quest-ce que ce code va changer pourles producteurs ?ventuellement, la lablisation desaliments peut conduire les industrielsde lalimentation modifier la ormulationde leurs produits pour amliorer leur impactsur la sant, par exemple diminuer lesconcentrations de sel ou de sucre.

    Et pour le consommateur ?Le consommateur va gagner en simplicitdinormation. terme une lablisation

    bien conue doit laider aire son choix sur un critre santet laider ainsi mieux quilibrer son rgime alimentaire touten prservant la diversit.

    Un produit nest

    pas dangereux en

    soi ou, linverse,

    exclusivement sain pour

    la sant. Le principe dune

    alimentation saineest la varit

    Pour des systmes alimentaires sains & durables

    5.3QUELS SONT LES DTERMINANTS DE NOTRE COMPORTEMENT ALIMENTAIRE ?

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    39/64

    039Lesaits marquants scientifiques

    Rapport annuel2015

    Le systme 5-C repose sur le calcul dun score de qualit nutritionnelle dvelopp par la Food StandardsAgency britannique (FSA) qui prend en compte plusieurs lments prsents sur ltiquetage nutritionnel(calories, sucres simples, acides gras saturs, sodium, fibres, protines et pourcentage de ruits etlgumes pour 100 g de produit) pour aboutir un indicateur unique et global de la qualit nutritionnellede laliment.

    Plusieurs tudes contribuent la validation du score FSA en montrant, dune part que le systme

    dinormation nutritionnelle coloriel 5 couleurs (5-C) est le plus efficace pour permettre auxconsommateurs de reconnatre et comparer la qualit nutritionnelle des aliments y compris dansdes populations risque (sujets gs, bas revenus, aible niveau dducation, aible niveau deconnaissance en nutrition, personnes en surpoids ou obses).(http://dx.doi.org/10.3390/nu7085325 ; http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0140898).

    Dautre part, lintrt de lutilisation du code 5-C est mis en vidence de aon prospective pour prdire,au niveau individuel, le risque de prise de poids et dapparition dun surpoids et dune obsit chez leshommes (http://dx.doi.org/10.1016/j.ypmed.2015.08.022)et le risque de maladies (cancers, maladiescardio-vasculaires).(http://dx.doi.org/10.017/S0007114515003384).

    Ltude suivante va plus loin, en testant limpact de diffrentes signaltiques nutritionnelles (dont lelogo coloriel 5-C) apposes sur la ace avant des emballages de divers aliments sur les intentions dachatdes consommateurs. Un essai randomis contrl est mis en place chez 11 981 individus participant lacohorte NutriNet-Sant. Un supermarch exprimental similaire aux sites de vente en ligne, est utilis etregroupe 269 produits diffrents, de marques nationales ou distributeurs prsents avec les inormationshabituelles sur ce type de site : nom, prix et photo du produit avec le logo correspondant. Il est demandaux participants de aire leurs courses dans ce supermarch en ligne et de choisir les aliments pour unesemaine de consommation pour lensemble de leur oyer. Les rsultats de cette tude soulignent lintrtdapposer une signaltique dinormation nutritionnelle sur la ace avant des emballages des alimentspour guider les consommateurs lors de leurs choix alimentaires. Le logo 5-couleurs (5-C) sest avrtre le plus efficace pour amliorer la qualit nutritionnelle du panier dachat et ce, dans la majorit dessous-groupes dindividus, y compris ceux risquant davoir un rgime alimentaire de moins bonne qualit.Il apparat donc comme un levier efficace pour guider de aon quitable, lensemble des consommateursvers des produits de meilleure qualit nutritionnelle.

    Le code cinq couleurs, pour mieux aider les consommateurs se reprer dans les aliments, divise.Les tenants de la sant publique rencontrent sur ce sujet lopposition la ois de lindustrie agro-alimentaire et de la grande distribution, opposes la stigmatisation de certains produits et lutilisation de la couleur rouge.http://dx.doi.org/10.1016/j.amepre.2015.10.020

    Limpact du code couleur

    sur la consommationet la sant

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    40/64

    040Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Des aliments plus attractis pour stimulerlalimentation des personnes ges atteintesde troubles cognitisLapprciation pour un aliment reste un moteur de saconsommation malgr la maladie. En revanche, les acteursde lapprciation sont modifis : les acteurs sensoriels, lis laliment, deviennent prpondrants ace aux acteurscognitis, lis au sujet et ses reprsentations en mmoire. Il estessentiel dadapter loffre alimentaire de aon volutive selonles spcificits engendres par la maladie dAlzheimer afin deredonner ou stimuler le plaisir de manger et de lutter ainsi contrele risque de dnutrition.

    http://dx.doi.org/10.1016/j.oodqual.2013.12.011

    Lalimentation dcouvertLalimentation des enants et des personnes ges ?Manger de la viande aujourdhui ? La aim dans le monde ?Les rgimes amaigrissants ? Quels impacts des circuits courts ?Lalimentation suscite aujourdhui de multiples interrogationsdans notre quotidien. Pour en comprendre les enjeux dans touteleur diversit, CNRS ditions publie un ouvrage de rrence : Lalimentation dcouvert , auquel ont par ticip163 scientifiques, notamment de lInra.

    Pour des systmes alimentaires sains & durables

    5.3QUELS SONT LES DTERMINANTS DE NOTRE COMPORTEMENT ALIMENTAIRE ?

    Impact du choix de lalimentsur le comportement alimentaire

    La gnralisation de la restauration hors domicile (cantinescolaire, restaurants dentreprises) saccompagnerquemment dune augmentation de la possibilit de choisir :choisir son entre ou son dessert, choisir laccompagnementde la viande, choisir son assaisonnement Si de nombreusestudes montrent un impact du choix sur le comportementdachat, il existe encore peu dtudes sur limpact du choix surle comportement table. Pouvoir choisir un plat, par exemple

    choisir son dessert parmi trois propositions galement apprcies,entrane une augmentation des quantits consommes chezdes adultes sains de poids normal.http://dx.doi.org/10.1016/j.appet.2015.11.018

    MtaprogrammeDIDITM

    Impact dun amorage olacti et dun messagede prvention sur les choix daliments haute densit nergtiqueIl est maintenant admis quune grande part de nos choixalimentaires est davantage guide par des processus non

    conscients que par une rflexion consciente. Cette tude montreque lexposition incidente une odeur daliment gras sucr et/ou un message auditi de prvention peut influencer les choixalimentaires subsquents chez des adultes.http://dx.doi.org/10.1016/j.appet.2015.06.012

    MtaprogrammeDIDITM

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    41/64

    041Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Les bonbons au collge, entre objet de transgression et instrument de lien socialEn France, les bonbons sont synonymes de plaisir, de te et de partage. la aveur dune vaste tude deterrain, une sociologue de lInra rvle quau collge, les bonbons sont un lment, voire un instrument,de construction des liens sociaux qui permet aux pradolescents de trouver leur place au sein de la classe.http://ao.revues.org/7848

    MtaprogrammeDIDITM

    Manger mieux avec un petit budget, cest possible mais c est plus difficileSil est acquis que les populations les plus davorises ont une alimentation moins en accord avec lesrecommandations nutritionnelles, le lien entre budget et quilibre alimentaire nest pas aussi simple.Une revue bibliographique ralise en collaboration avec lUniversit de Washington porte sur lacontribution du prix des aliments aux ingalits sociales en matire de choix alimentaires et de nutrition.http://dx.doi.org/10.1093/nutrit/nuv027

    Sauter les repas : un indicateur dingalits sociales ?Une analyse, mene par des chercheurs Inra et Inserm sur un chantillon de 2 994 adultes habitantlagglomration parisienne, montre que les de la population continuent de prendre trois repas par jour.Ne dclarent que deux repas par jour, soit des jeunes peu insrs socialement soit des jeunes urbainsdiplms qui dbutent leur vie proessionnelle. Le modle des trois repas reste ortement ancr dans les

    habitudes alimentaires. Prendre deux repas est, dans certains cas, la maniestation dingalits sociales.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0119161

    Comportements alimentaires

    et liens sociaux

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    42/64

    042Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Des approchesprdictives

    Simuler la forme dune plante ou dun arbre, prdire les anomalies gntiquespour viter les maladies ou encore faire fabriquer une molcule dimportance

    par un microorganisme minimum, tels sont les enjeux de la modlisation conduite lInra

    6.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    43/64

    SOMMAIRE

    Dialogue gne-forme : les gnes contrlent la formedu tissu et inversement !

    Prdire les anomalies gntiques rcessiveschez les animaux de rente

    Un acide gras comme biomarqueur de lobsit

    Biologie des systmes - Biologie de synthse

    44

    44

    44

    45

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    44/64

    044Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Des approches predictives

    6.

    Dialogue gne-orme : les gnes contrlent la orme du tissuet inversement !

    Comment les plantes acquirent-elles leur morphologie ?Comment la prdire ? Quels mcanismes gntiques rgissentla orme des plantes au cours de leur dveloppement ?Les scientifiques montrent comment les gnes contrlent lagomtrie des tissus en affectant les proprits chimiques et

    mcaniques des cellules. Maintenant, un enjeu majeur est decomprendre comment ces signaux biochimiques conduisent

    une modification de la orme des tissus et comment cette ormeinfluence en retour leur rgulation. Pour ce aire, des outilsde simulations numriques permettant de coupler donnesbiochimiques et biophysiques sont en cours de dveloppement.(http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1003950)

    Aujourdhui, la question est de savoir si, en retour, ces mmesproprits peuvent agir sur lactivit des gnes. Comme lart delorigami le dmontre, toutes les ormes peuvent tre gnres partir de plis successis. En biologie, de nombreux gnes sontimpliqus dans la ormation des plis, un processus cl po ur ledveloppement. Des chercheurs dmontrent quen retour, chez lesplantes, la orme en plis peut contrler et stabiliser lexpressiondes gnes viades signaux mcaniques.(http://dx.doi.org/10.7554/eLie.07811.001)De la mme manire, lexpression dun gne dans la couchemcano-sensible de lenveloppe de la graine rpond la ois lapression interne, et aux stress externes imposs sur les grainesen dveloppement(http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7382).Ces travaux apportent un nouveau regard sur la biologie dudveloppement et ouvrent des perspectives en recherche

    biomdicale et agronomique.

    Un acide gras comme biomarqueurde lobsit

    Prdire les anomalies gntiques rcessiveschez les animaux de renteLes races bovines, en particulier laitires, sont des populationsgntiquement petites et cela se traduit par une augmentationprogressive de la consanguinit, avorisant lmergencedanomalies gntiques rcessives comme le Syndromedhypoplasie gnralise caproliorme (SHGC) en raceMontbliarde. Le syndrome SHGC se rapproche du syndrome deSeckel chez lhomme. Lanalyse cartographique dune collection

    de cas recenss par lObservatoire national des anomalies bovines(Onab) permet la localisation du gne et lidentification de lamutation causale, permettant ainsi la mise en place dun testgntique pour radiquer cette anomalie en race Montbliarde.http://dx.doi.org/10.1038/ncomms7894

    Lobsit est devenue un enjeu socital et de sant majeur cesdernires annes. Le nombre dobses ne cesse de crotre et larestriction alimentaire est une stratgie couramment proposeaux patients atteints de cette maladie. Une app roche dintgrationde donnes par rseau met en vidence le rle dun acide gras quinest pas prsent dans la nourriture dans le contrle pondral etpermet de comprendre comment les signatures molculaires du

    tissu adipeux ragissent au contrle pondral chez des obses.Cette approche reprsente une mthode alternative de traitementde lobsit base sur des biomarqueurs.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pcbi.1004047

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    45/64

    045Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Le couplage de la biologie des systmes - qui analyse et modlise les systmes biologiques du rseau degnes au rseau mtabolique - et de la biologie de synthse - qui, par ingnirie, conoit, construit etintroduit des systmes dans des souches chssis pour produire des molcules dintrt est un enjeumajeur, soulign par le prsident de la rpublique en 2014.La France est active dans le domaine de la biologie de synthse mais manque de visibilit linternational. Afin de rendre plus visible cette communaut et dinciter les collaborations entreles quipes ranaises, le GDR BioSynSys est cr en 2015 par le CNRS et lInra

    (http://biosynsys2015.sciencescon.org). Le GDR regroupe environ 120 quipes de recherche (secteurspublic et priv) et le premier congrs du GDR runit 170 participants Paris en septembre 2015.

    Comment prdire et quantifier les composants infra cellulaires dune bactrieen croissance ?En biologie des systmes, la mise jour de principes gnraux permettant de mieux comprendreles systmes biologiques aux chelles inra cellulaires est videment centrale. Nous avons introduit,dvelopp et publi une nouvelle mthode thorique de prdiction quantitative de lensemble descomposantes inra des cellules bactriennes en phase de croissance exponentielle dans un milieuquelconque. Nous avons valid biologiquement la mthode et les principes quelle ormalise.http://dx.doi.org/10.1016/j.ymben.2015.10.003

    Biosynthse dantibiotiques chez les bactries : un mcanisme complexe lucidDes chercheurs de lInra, en collaboration avec luniversit du Michigan (tats-Unis), dmontrentcomment de nouvelles enzymes bactriennes ralisent des ractions indites pour la biosynthsedantibiotiques. Leurs rsultats expliquent un nouveau type de mcanisme capable de transormer unsimple acide amin en molcule complexe et active. Ces travaux sont prometteurs pour la synthse demolcules dintrt pharmaceutique, notamment la conception de nouveaux antibiotiques (Bendjia A.,Nature communications).http://dx.doi.org/10.1038/NCOMMS9377

    Biologie des systmes -

    Biologie de synthse

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    46/64

    046Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Agrocologie

    Agronomie et cologie se croisent pour mieux comprendrele fonctionnement des cultures, des sols, des levages et pour imaginer

    de nouveaux systmes productifs qui utilisent au mieux les rgulations naturelles.Les recherches menes lInra soulvent de nombreuses questions,

    quelles sadressent des communauts doiseaux, des symbiosesentre champignons et plantes ou encore des pathognes menaants...

    7.

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    47/64

    SOMMAIRE

    Caractrisation fonctionnelle dune large gamme despcesutilises comme cultures intermdiaires

    La mineuse de la tomate qui envahit le pourtourmditerranen provient du centre du Chili

    De la diversit dans les prairies pour faire faceaux alas climatiques

    Un exemple de phyto-signal chimique au servicedu bio-contrle

    La processionnaire du pin : les arbres ornementaux,acteurs cls dans la progression des ravageurs

    Lintensit de lagriculture et sa rpartition sur le territoireaffectent la composition des communauts doiseaux

    Aux racines des symbioses mycorhiziennes

    LBioS, un modle 3D pour lucider le rle de la structuredu sol

    Lutilisation de rseaux trophiques pour la conservationdes cosystmes

    48

    48

    49

    49

    49

    50

    50

    51

    51

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    48/64

    048Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Agrocologie

    7.

    Caractrisation onctionnelledune large gamme despcesutilises comme culturesintermdiairesLes mlanges de cultures intermdiaires sont utiliss pourproduire divers services cosystmiques de gestion de lazotependant linterculture. Cependant, il existe peu dinormationspermettant dadapter le choix des espces associer en mlangepour avoir une bonne complmentarit des services (par exemple

    vitesse de croissance et dacquisition de lazote). Les travauxmontrent que, contrairement aux espces dcosystmes naturels,les traits onctionnels oliaires sont imprcis pour prdire cescaractres chez les espces utilises en culture intermdiaire.La slection vgtale peut avoir induit cette d-corrlation et ilest donc ncessaire de revenir lanalyse de traits plus en relationdirecte avec les objectis agronomiques et de onctionnementphysiologique des espces.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0122156http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2015.04.016

    La mineuse de la tomate qui envahit le pourtour

    mditerranen provient du centre du ChiliLe ravageur de la tomate, Tuta absoluta, est originairedAmrique du Sud et est envahissante dans lensemble du bassinmditerranen. Une analyse par une mthode baysienne de lavariabilit gntique dchantillons de lensemble de son aire derpartition ournit des preuves solides que son origine est uniqueet se situe probablement dans le centre du Chili. Des parasitodesou pathognes sont chantillonns dans cette rgion pour lesimporter en guise dagents de lutte biologique.http://dx.doi.org/10.1038/srep08371

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    49/64

    049Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Un exemple de phyto-signal chimiqueau service du bio-contrleLe cadre national des plans co-phyto et le cadre europendrglementent lutilisation de nombreux insecticides. Certainescultures se retrouvent sans solutions phytopharmaceutiques. Lesenjeux sont maintenant de proposer des solutions de biocontrlecompatibles avec la durabilit de la production de semences etde protagineux en Europe. La bruche de la verole, Bruchusrufimanus, et son hte constituent un modle de couple insectespcialiste/plante-hte dans lequel linsecte reconnat sa plantesur la base de signaux chimiques ; son olaction est connecte sa propre physiologie et celle de la plante. Ltude de lcologiechimique de linsecte conduit lidentificationet la ormulation dun mlange attracti qui peut tre utilis parles slectionneurs dans la lutte contre linsecte, acteur limitant dela culture. Le mlange ait lobjet dun dpt de brevet.

    La processionnaire du pin :les arbres ornementaux, acteurs clsdans la progression des ravageursLa processionnaire du pin est un insecte orestier en expansiondu Sud vers le Nord de la France sous leffet du changementclimatique et qui soulve de nombreux problmes phytosanitaireset de sant publique. En tudiant cette progression travers laBeauce, les chercheurs dmontrent le rle crucial des arbres horsort dans la dispersion des ravageurs orestiers. Ils ouvrent ainsides perspectives en matire de gestion des paysages, y compris enzone urbaine, notamment par le choix des essences plantes ; les

    arbres choisis pouvant limiter ou au contraire avoriser lexpansiondes organismes nuisibles.http://dx.doi.org/10.1007/s10980-015-0239-8

    De la diversit dans les prairiespour aire ace aux alas climatiquesPour une production de ourrage optimale dans les prairies mieuxvaut semer plusieurs espces et plusieurs gnotypes de la mmeespce. En utilisant un dispositi exprimental original de 124micro-peuplements, des chercheurs de lInra, en collaborationavec le CNRS, dmontrent les effets positis et complmentairesdune diversit spcifique (mlange despces) et dune diversitintraspcifique (diversit gntique au sein dune mmeespce) dans des prairies soumises la scheresse. Ces deux

    niveaux de diversit peuvent ainsi constituer un levier importantpour la productivit, la qualit et la prennit des systmesagronomiques ace au changement climatique.Prieto I. et al., Nature Plants.http://dx.doi.org/10.1038/nplants.2015.33

    MtaprogrammeACCAFM

    MtaprogrammeSMaCH / ACCAFM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    50/64

    050Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    Inra 2015

    Lintensit de lagriculture et sa rpartition sur le territoire affectent la compositiondes communauts doiseauxSi lintensification de lagriculture joue, au cours des dernires dcennies, un rle crucial pour augmenter la production alimentaire,elle engendre aussi des dommages environnementaux, affectant notamment la biodiversit des oiseaux des milieux agricoles. partirdune tude mene sur 152 petites rgions agricoles, les chercheurs de lInra montrent que lagriculture intensive avait un effet sur lacomposition des communauts doiseaux des milieux agricoles mais pas sur la taille de ces communauts. Ils dmontrent aussi que ceteffet est renorc par la rpartition sur le territoire de lintensit agricole. Ainsi, les oiseaux spcialistes des prairies sont-ils dautant plusaffects par lintensit agricole que celle-ci est homogne sur le territoire. Des rsultats dterminants en vue damliorer lefficacit desmesures environnementales.http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0119674

    Agrocologie

    7.

    Aux racines des symbioses mycorhiziennesAu cours de lvolution, les champignons se sont spcialissafin dutiliser toutes les sources de carbone disponibles dansleur environnement. Un consortium international, coordonnpar une quipe du centre Inra de Nancy-Lorraine et impliquantle Joint Genome Insitute (JGI), la Clark University, le CNRS,et les universits de Lorraine et dAix-Marseille effectuentle squenage de 13 nouveaux gnomes de champignonssymbiotiques mycorhiziens. Par son ampleur, cette avancepermet de reconstruire lhistoire volutive de ces champignonsassocis aux plantes depuis leur origine et didentifier lesmcanismes cls de la symbiose. Les champignons sont tudispour leur importance conomique (bolet, pisolithe) ou culturelle(amanite tue-mouche). Kohler A. et al. Nature Genetics.

    http://dx.doi.org/10.1038/ng.3223

    MtaprogrammeMEMM

    MtaprogrammeEcoServM

    Publication dexception

  • 7/26/2019 INRA | Les faits marquants scientifiques 2015 / Rapport annuel

    51/64

    051Lesfaits marquants scientifiques

    Rapport annuel

    2015

    LBioS, un modle 3D pour lucider

    le rle de la structure du solLa prdiction des pertes en carbone des sols est un enjeumajeur qui reste encore mal apprhend par les modlesmacroscopiques. Cette tude quantifie le rle de la structure dusol et des interactions entre les processus biotiques et abiotiquessur la biodgradation des substrats carbons dans les sols.Un modle dcrivant dans les trois dimensions lhtrognitdes microenvironnements du sol lchelle des habitatsmicrobiens est dvelopp pour mieux prvoir le comportementdes dcomposeurs microbiens.http://dx.doi.org/10.1016/j.advwatres.2015.05.020

    Lutilisation de rseaux trophiquespour la conservation des cosystmesLes rseaux trophiques sont un outil courant pour modliser lesinteractions entre espces au sein dun cosystme. En quipantcet outil avec une smantique probabiliste permettant dvaluerla probabilit de survie des espces, et en ajoutant des variablesreprsentant des actions de conservation, nous proposons uncadre novateur et des outils pour optimiser la conservationde la biodiversit au sein dun cosystme complexe. Au-del

    des publications, la valorisation de ces travaux consiste en uneproduction logicielle commune MIAT-CSIRO.McDonald-Madden etal., Nature communications.

    http://dx.d