•I- Exploiter le germoplasme et les biotechnologies en vue d’une meilleure utilisation de la diversité génétique pour la création variétale 

A la base de nos recherches, l'équipe développe des travaux sur le déterminisme génétique des caractères d’intérêts pour nos espèces cibles. Par le biais de la caractérisation fine de collections de ressources génétiques naturelles, de populations et de plans de croisements développés spécifiquement, de développement d’approches intégratives et de modélisation écophysiologiques, la compréhension du contrôle génétique des caractères d’intérêt permet de faire un catalogue des haplotypes et des allèles qui ont le potentiel d’apporter des gains génétique pour les caractères ciblés.

Dans ce contexte, au-delà des pools de matériel génétique élite qui constituent le matériel de choix pour les sélectionneurs, nous mobilisons aussi les variétés traditionnelles et les compartiments sauvages pour identifier de nouveaux allèles pouvant apporter des bénéfices dans les programmes de sélection. Outre des croisements inter-pools utilisés pour détecter et transférer des gènes d'intérêts dans le matériel élite, des analyses de génomique évolutive permettant d’identifier les zones chromosomiques ayant été impactées par la domestication et la sélection sont aussi mises en œuvre.

Tant au niveau de l’analyse des pools élites que cultivés et sauvages, les éclairages apportés par le pangénome et les régulations de son expression sont prises en compte pour identifier les facteurs génétiques impactant les caractères d’intérêt agronomique. En complément, suite à l’identification de zones du génome potentiellement pertinentes, des approches de validation (cartographie fine et validation fonctionnelle) sont mises en œuvre pour évaluer au mieux les effets de celles-ci et proposer des cibles précises pour la sélection.

Enfin, une fois des ressources génétiques identifiées avec des caractères d'intérêt, il s’agit de les exploiter dans le programme de création variétale. Pour pallier aux limites liées aux mécanismes de reproduction qui peuvent apparaître dans certains germoplasmes (limitation de la recombinaison, barrières reproductives, liaisons génétiques défavorables...), nous développons des travaux visant à moduler et cibler la recombinaison et permettre des croisements distants.

•II- Optimiser les schémas de sélection pour augmenter le gain génétique et délivrer des variétés répondant aux attentes des filières

Trois ambitions sont poursuivies dans ce contexte. En premier lieu, une optimisation des  prédictions des valeurs génétiques des caractères fortement polygéniques des candidats à la sélection est recherchée. Dans ce cadre, nos travaux portent sur l’optimisation des méthodes de prédiction génomique et l’intégration des modèles de culture et des modèles structure-fonction. Ces travaux se font au sein des programmes de sélection que nous pilotons en partenariat avec les programmes nationaux et internationaux, en visant une meilleure estimation des interactions génotype x environnement x management et l’intégration d’information fonctionnelle dans ces prédictions. Nous mobilisons également la méthode de sélection phénomique, récemment développée dans l’objectif de réduire les coûts des prédictions et de mieux capturer les effets épistatiques.

En complément, pour les caractères mono, oligogéniques ou pour lesquels des loci à effet majeur ont été identifiés, nous développons et mettons en oeuvre des méthodes d’introduction, de suivi et de combinaison de ces allèles (MAS, MABC, édition du génome) au sein des schémas de sélection.

Enfin, nous mobilisons des approches de simulation des programmes de sélection pour optimiser leurs structures et évaluer leurs impacts et leurs coûts. Ces approches sont mises en oeuvre dans le cadre de programmes de sélection classiques, décentralisés et participatifs où les apports des informations génomiques (variabilité nucléotidique et informations fonctionnelles), des effets environnementaux et l’intégration éventuelle des nouvelles méthodes de création (les NBTs) sont pris en compte.

Au travers de ces trois ambitions, l’objectif général est de proposer des évolutions des stratégies et schémas de sélection permettant de maximiser les gains génétiques des programmes de sélection dont les produits seront mis à disposition des producteurs.

•III- Contribuer au développement et à la diffusion de variétés offrant une production stable et économiquement rentable en partenariat avec des programmes de sélection des organismes nationaux, privés ou internationaux

Si les deux objectifs mentionnés ci-dessus visent la compréhension des déterminismes génétiques de caractères clés et l’optimisation de leurs prédictions, ce dernier objectif a pour ambition de mettre à profit ces connaissances au service des programmes de sélection afin de développer de nouvelles variétés adaptées à leur environnement et aux attentes des producteurs, des transformateurs et des utilisateurs finaux (consommateurs etc), en lien avec les évolutions sociétales et climatiques.

Dans ce contexte, les types variétaux à développer (lignées pures, hybrides, variétés à haute diversité fonctionnelle) et les combinaisons de caractères aptes à répondre aux attentes des filières sont déterminés pour définir les idéotypes cibles des programmes de sélection.

Sur la base des produits (variétés) cibles identifiés, l’ensemble des expertises comprenant (i) la connaissance de la diversité génétique manipulée, (ii) les informations "-omiques" disponibles et (iii) les méthodologies et structures de schémas de sélection les plus adaptés, est mobilisé afin de maximiser les gains génétiques. Ces actions sont mises en place en partenariats étroits avec les partenaires privés et publiques.

En complément, des travaux sur les systèmes semenciers les plus adaptés aux contextes sont développés afin d’assurer l’accès des agriculteurs au matériel végétal amélioré en fonction de leurs besoins et de leurs attentes.