Les objectifs de notre équipe sont de contribuer à l’acquisition de connaissances dans les différentes disciplines que nous mobilisons (biologie évolutive, génétique des populations et génétique quantitative, évolution moléculaire, écologie, etc), et de proposer des moyens de gestion et de valorisation de la diversité : méthodologies de gestion in-situ et ex situ ; création de ressources génétiques (population à base large, populations de ‘pre-breeding’) pour la production de variétés ou de nouvelles formules variétales (mélanges de variétés), adaptées à des agrosystèmes plus économes en intrants et en surface.

Nos recherches sont structurées autour de trois axes thématiques :

Génomique adaptative – L’objectif de nos recherches est de comprendre l’impact des mécanismes moléculaires sur la diversité, l’expression et l’organisation des génomes des espèces cultivées, en nous appuyant également sur l’étude d’espèces apparentées et d’espèces-modèles. Pour cela, nous nous intéressons aux patrons de polymorphisme intra- et interspécifiques, et nous nous appuyons sur les modèles et concepts de génomique des populations et d’évolution moléculaire pour déterminer l’effet relatif des différents facteurs évolutifs (démographiques, sélectifs, mais aussi moléculaires tels que recombinaison, mutation, duplication) sur le génome et son expression. Ces travaux mobilisent des outils modernes d’accès au génome (re-séquençage, transcriptomique, etc) et sont mis en œuvre à différentes échelles de temps (histoire évolutive des triticées, série de domestication, sélection moderne) et d’espace (populations, espèce, genre, famille).  Ils s’accompagnent également de développements de méthodologies d’analyse adaptées (phylogénie, modèles d’inférence, etc). Les retombées de ces recherches sont multiples : identification de sources intéressantes de diversité, caractérisation de polymorphismes favorables versus défavorables pour les cultures, éléments de réflexion pour la gestion et la valorisation des ressources génétiques.

Dynamique des populations – L’objectif de cet axe est de comprendre et prédire l’impact des facteurs démographiques et sélectifs sur l’évolution des populations et sur leur potentiel adaptatif.  Nous étudions les forces évolutives en présence dans les agro-éco-systèmes et leur impacts relatif sur la diversité et le potentiel adaptatif des populations. Nous évaluons la réponse des populations aux pressions de sélection (plasticité phénotypique, adaptation, mal-adaptation). Enfin, nous déterminons l’architecture génétique de l’adaptation. Pour cela, nous nous appuyons sur des suivis temporels et/ou des analyses spatiales fines de populations naturelles ou artificielles (dispositifs d’évolution expérimentale, populations cultivées issues d’agro-systèmes traditionnels), et mobilisons des outils de génétique des populations et de génétique quantitative. La modélisation et la simulation de scénarios complexes sont utilisées pour construire des prédictions théoriques ; ces attendus peuvent être testés sur les données collectées par l’équipe, ou à travers des revues de la littérature. Les résultats de ces travaux sont mobilisés pour élaborer des schémas de gestion de la diversité adaptés aux propriétés biologiques des populations concernées (régime de reproduction, zones de contacts sauvage-cultivé, etc), aux objectifs de gestion ou de valorisation (in situ ; ex situ ; pre-breeding, evolutionary breeding), et aux enjeux de l’agriculture (adaptation aux changements climatiques, résistance aux stress abiotiques et biotiques, etc).

Phénotype étendu - L’agroécologie repose sur l’hypothèse qu’il est possible de maintenir les productions agricoles tout en réduisant le coût environnemental de l’agriculture, en valorisant les interactions biologiques au sein des agrosystèmes pour mieux diminuer les intrants. L’objectif de cet axe est de comprendre les processus qui régissent les interactions biotiques dans les mélanges variétaux (plante-plante, plante-plante-pathogène, plante-plante-microbiote) pour les mobiliser dans le contexte d’une agriculture plus durable. Nous analysons la relation entre performance individuelle et performance de la parcelle en fonction des génotypes qui la composent. Nous identifions les traits des plantes impliqués dans ces interactions et les mécanismes sous-jacents (sélection de parentèle, complémentarité de niche, etc). Nous développons des modèles pour prédire l’évolution des phénotypes et son impact sur la performance des parcelles selon les schémas de sélection appliqués. Ces travaux sont développés majoritairement sur le blé dur. Ils s’appuient sur des approches expérimentales et des approches de modélisation, en mobilisant des concepts de la biologie évolutive, l’écologie fonctionnelle, l’écophysiologie et la phytopathologie. Les résultats de ces recherches permettent de guider la sélection de nouvelles variétés adaptées à des agrosystèmes diversifiés et de contribuer à la réflexion dans les programmes de sélection participative.