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Un des défis de nos recherches est d’aller de l’analyse du passé à la prédiction des trajectoires futures. |
Nos recherches portent sur l’évolution contemporaine des populations. Nous développons des travaux génériques visant à mieux comprendre les processus démographiques et adaptatifs en cours chez les insectes envahissants et/ou nuisibles et leurs auxiliaires.
Ces connaissances contribuent à proposer à terme des outils d’aide à la décision pour la gestion agroécologique des ravageurs, et nous portons (PARSADA OPTIMISTII) ou contribuons (PARSADA ASAP, PARSADA ISULA) à plusieurs projets à vocation directement appliquée. Nous travaillons sur plusieurs modèles biologiques insectes d’intérêt appartenant principalement aux ordres des diptères (e.g. Drosophila suzukii, Ceratitis capitata), des coléoptères (e.g. Harmonia axyridis, Ips sexdentatus) ou des lépidoptères (e.g. Spodoptera frugiperda, Thaumetopoea pityocampa).
Nos recherches mobilisent des compétences en génétique des populations, génétique quantitative, biologie évolutive, écologie comportementale, éco-physiologie, bio-informatique et apprentissage statistique.
Nous développons depuis de nombreuses années des recherches méthodologiques visant à inférer l’histoire démographique des populations à partir de données génomiques, qui se concrétisent par la diffusion de plusieurs logiciels d’analyse.
Dans un contexte où la quantité croissante de données génomiques permet d’estimer des scénarios de plus en plus complexes, nous avons notamment pour ambition d’estimer conjointement différents paramètres démographiques (e.g. densités de populations, dispersion) ainsi que leurs dynamiques récentes.
Notre objectif est ainsi de comprendre le fonctionnement récent voire actuel des populations, afin de fournir des informations pertinentes pour la mise en place de stratégies de gestion. Pour améliorer ces estimations, nous explorons notamment de nouvelles approches d’échantillonnage exploitant par exemple les séries temporelles de données génomiques ou la combinaison de données génétiques et de suivis démographiques.
Au-delà des aspects démographiques, une question centrale de nos recherches est de comprendre comment les populations d’insectes font face, parfois très rapidement, aux variations de leur environnement.
Une première manière d’aborder cette question au sein de l’axe est de chercher à caractériser les bases génétiques de l’adaptation. Nous possédons une forte expertise méthodologique concernant la détection de variants adaptatifs et les approches d’association génotype-environnement (GEA). L’identification de ces variants nous permet de mieux comprendre les mécanismes biologiques permettant l’adaptation, mais également de proposer des modèles de prédiction génomique du potentiel adaptatif dans un nouvel environnement pouvant être appliquées pour anticiper les invasions biologiques ou les réponses adaptatives aux changements climatiques.
Nous étudions également l’impact du fardeau génétique sur le potentiel adaptatif des populations. Pour tous ces travaux, nous cherchons de plus en plus à intégrer des nouveaux marqueurs tels que les variants structuraux et les éléments transposables.
Afin d’affiner notre compréhension des mécanismes d’adaptation des insectes à l’environnement, nous étudions également au laboratoire plusieurs phénotypes liés à la valeur sélective sur le terrain de nos principaux modèles biologiques (choix d’oviposition, fécondité, viabilité des larves, survie des adultes, tolérance aux stress environnementaux…).
Grâce à nos compétences complémentaires en génétique et en écologie évolutive, nous quantifions l’héritabilité et l’architecture génétique de ces traits, mais également la contribution de la plasticité phénotypique à la valeur sélective. Nous examinons notamment le rôle du microbiote dans la plasticité adaptative des ravageurs polyphages, en considérant l’interaction tripartite insecte-microbiote-plantes hôtes.
Ces recherches visent à caractériser l’efficacité et la durabilité des nouvelles stratégies de gestion (p.ex. stratégies d’attraction-répulsion, Technique de l’Insecte Incompatible), en faisant le lien entre adaptation rapide et dynamique des populations de ravageurs. Elles s’appuient en grande partie sur des dispositifs expérimentaux (jardins communs, évolution expérimentale, phénotypage automatisé, communautés microbiennes synthétiques) mis en place sur la plateforme SEPA, dans laquelle nous sommes fortement impliqué·e·s.
Porteurs du projet : Myriam Siegwart (PSH, INRAE-Avignon) & Benoit Facon (coordination)
Bailleur : PARSADA – FranceAgriMer
ASAP vise à ralentir les adaptations des bioagresseurs aux méthodes de lutte actuelles. Il anticipe, surveille et cherche à éviter ces phénomènes évolutifs, en partenariat étroit avec les filières pour des situations sensibles comme le mildiou de la pomme de terre, les adventices ou les pucerons en grandes cultures, la perte d’efficacité de la confusion sexuelle en arboriculture, etc. Le retrait annoncé de 75 substances actives (SA) du marché des pesticides risque d’engendrer un fort report de la pression de sélection vers les méthodes de luttes restantes. Le faible nombre de solutions efficaces fragilise la résilience de notre système agricole qui peut à tout moment basculer suite à l’émergence de résistance à une méthode de lutte ou à un produit de protection des plantes (PPP) pivot qui n’aurait pas d’alternative.
Dans ce projet, nous proposons de ralentir les adaptations des bioagresseurs aux méthodes de lutte en anticipant, surveillant et gérant ces phénomènes évolutifs. Gérer les résistances revient donc à ne plus les subir de façon passive mais à affronter ces phénomènes pour en limiter les conséquences. Ce projet combine des approches de surveillance de terrain avec des axes de recherches plus fondamentaux, en particulier sur l’évolution des phénomènes de résistances vis-à-vis des nouvelles méthodes de luttes.
Il associe 7 unités de recherche INRAE (PSH, Bioger, Agroécologie, ISA, CBGP, iEES, IGEPP) et 2 unités de recherche Anses ; 11 instituts techniques (Arvalis, Terres Inovia, ITB, IFV, GRCETA Basse Durance, Itab, IT2, Unilet, Fnams, Iteipmai, APEF).
Porteurs du projet : Simon Boitard & Raphaël Leblois
Bailleur : Région Occitanie, Défi Clé Biodivoc
Le projet DevOCGen vise à développer une nouvelle technologie de séquençage et de nouvelles méthodes statistiques pour estimer l’histoire récente et locale des populations à partir de données génomiques.
https://biodivoc.edu.umontpellier.fr/recherche/projets-consortium/projet-de-consortium-devocgen/
Porteur du projet (coordination WP) : Charles Perrier
Bailleur : Région Occitanie
Ce projet interdisciplinaire vise à étudier les déterminants de l’adaptation locale d’une espèce de poisson envahissante à des cocktails de stress environnementaux, incluant des pollutions aquatiques. Un groupe de travail coordonné au CBGP utilise la génomique des populations pour étudier les bases génomiques de l’adaptation locale et l’histoire démographique de l’expansion et ses effets sur l’adaptation et le fardeau génétique.
https://biodivoc.edu.umontpellier.fr/recherche/projets-consortium/projet-de-consortium-gamboc/
Porteurs du projet : Léna Gueguen (Areflec, Corse) & Benoit Facon (coordination)
Bailleur : PARSADA – FranceAgriMer
Le projet ISULA constitue une réponse stratégique aux retraits déjà effectifs ou à venir de substances actives, en développant des solutions de biocontrôle ciblées, combinées et économiquement viables pour les filières fruits corses. Ce projet a pour objectif principal de garantir la continuité des productions locales (agrumes, fruits d’été, olives) en maintenant la qualité et les rendements, tout en évitant les ruptures techniques ou économiques.
Il permettra la transition vers des pratiques plus durables, notamment grâce au biocontrôle, qui repose sur des solutions alternatives comme les macro-organismes auxiliaires, les micro-organismes, les substances naturelles ou les phéromones. En mobilisant un large éventail de méthodes de biocontrôle, il vise à concevoir des itinéraires techniques robustes adaptés aux ravageurs locaux. Ces solutions seront testées, ajustées puis transférées aux producteurs via une stratégie de déploiement structurée. Le projet ambitionne également de servir de modèle reproductible pour d’autres régions méditerranéennes, en anticipant des problématiques sanitaires et réglementaires qui toucheront demain l’ensemble du territoire. ISULA permet de fédérer les acteurs insulaires, de renforcer les partenariats public-privé, de sécuriser les exploitations agricoles et d’accompagner la construction d’un modèle agricole plus autonome, durable et résilient.
Porteur du projet : Charles Perrier
Bailleur : ANR
Le projet LOADEXP mesure, à l’aide d’analyses de génomiques des populations et d’analyses phénotypiques, l’accumulation et la purge du fardeau de mutations délétères durant l’expansion spatiale d’une espèce envahissante. Le modèle biologique utilisé est un insecte ravageur forestier en expansion, la processionnaire du pin. Ce projet est financé principalement par l’ANR et l’INRAE.
Porteur du projet (coordination WP) : Charles Perrier
Bailleur : ANR
This interdisciplinary project aims at studying the determinants of local adaptation of an invasive fish species to cocktails of environmental stress, including aquatic pollutions. A work package coordinated at CBGP uses population genomics to study the genomic bases of local adaptation and the demographic history of expansion and its effects on adaptation and genetic load.
