3 000 génotypes aux sélections bien spécifiques

Précocité de levée permise par la résistance au froid de la graine, adaptation de la plante aux conditions sèches en cours de végétation, résistance aux maladies par le biais des gènes de tolérance, ou encore de l’absorption et de l’optimisation de l’azote dans le cycle de végétation… Ces critères sont synonymes de betterave sucrière compétitive. Pour Aker, l’objectif est d’être plus productif, dans un maximum d’environnements différents et avec le minimum d’intrants.
Le phénotypage des 3 000 génotypes issus du programme de sélection Aker - croisements des quize plantes de référence avec du matériel élite, rétrocroisements en deux générations avec le matériel élite, autofécondations puis hybridations - a démarré cette année et se poursuit en 2019, sur la base de certains critères de sélection.

Le rendement en sucre/hectare
«Le rendement en sucre/hectare est la résultante de la teneur en sucre de la betterave (richesse), du poids de sa racine (rendement racine) et de sa teneur en sucre blanc extractible (analyse du sodium, du potassium et de l’azote alpha-aminé)», expliquent les chercheurs.
Ces essais rendement sont conduits en 2018 par Florimond Desprez dans six plateformes réparties dans le nord du bassin parisien : Avelin (59), Belaise (59), Berny-en-Santerre (80), Curchy (80), Courtisols (51), Hacqueville (27). Ils sont semés en deux répétitions sur 34 000 parcelles élémentaires de trois rangs, avec des semences nues, à forte densité, puis démariées. Les mesures sont effectuées à l’arrachage sur place au champ grâce à l’arracheuse ABC dédiée à cet effet. La plateforme de Curchy, qui était présentée ce 14 juin, s’étend sur 8 ha : 700 m de long sur 120 m de large, et comprend 6 000 parcelles d’essais.

La dynamique de croissance
«Les essais de Curchy (80) et Courtisols (51) vont être suivis par drone pour estimer la cinétique des variables suivantes : taux de couverture, surface foliaire, quantité de chlorophylle et quantité d’azote dans les feuilles.» Quatre séquences de mesures sont réalisées de mai à juillet 2018. Ces travaux sont conduits par l’ITB.

La montée à graine
La betterave est une plante bisannuelle qui se reproduit la deuxième année. La montée à graine est provoquée par la vernalisation. D’après les chercheurs, «un semis très précoce va permettre d’exprimer la montée à graine et donc d’éliminer les plantes sensibles». Des observations sont conduites par Florimond Desprez sur deux plateformes situées sur la côte d’Opale : Sangatte et Escalles (62).
«Les semis ont eu lieu les 7 et 8 février 2018, dans 5 700 parcelles élémentaires de trois rangs, avec des semences nues, à forte densité, puis démariées. Un comptage initial, puis trois comptages (fin juin, juillet, août) permettront de définir le pourcentage de montée et de caractériser la résistance des populations étudiées.»

Les maladies foliaires
La tolérance/résistance de la betterave aux maladies foliaires, en particulier la cercosporiose, l’oïdium, la forte pression rhizomanie, «constitue un point d’attention pour l’obtention de nouveaux matériels génétiques performants, dans un contexte de réduction/suppression des produits phytosanitaires pour ces maladies foliaires».
Pour ces premières évaluations, les observations sont conduites en micro-parcelles élémentaires de trois rangs, en place, sans démariage ; le comportement des génotypes intéressants sera confirmé ultérieurement à plus grande échelle.
Cercosporiose : à Saint-Jean-de-Thurac (47), par inoculation artificielle dans 2 850 parcelles, avec un phénotypage par imagerie multispectrale embarquée sur un drone, réalisé par la société Hi-Phen. Oïdium : à Montivilliers (76), dans 2 850 parcelles en conditions naturelles, avec une notation intégrative. FPR (Forte pression rhizomanie) :
à Ormes (45) et Bondaroy (45), dans 6 900 parcelles, en observation mortalité/survie, avec néanmoins une faible probabilité de trouver un gène de résistance.

La conservation
L’allongement des durées de campagne betteravière, conséquence de la suppression des quotas et de l’amélioration de la productivité des outils industriels de transformation, a des incidences sur la qualité de conservation des betteraves après arrachage et avant transformation en sucrerie.
Florimond Desprez a mis au point une méthodologie prédictive de la qualité de conservation des racines par des analyses physiques réalisées au laboratoire. 5 700 parcelles sont semées à cet effet, à Cappelle-en-Pévèle (59).

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Si le programme Aker parvient à des résultats si performants en un temps record, c’est qu’il utilise un système de sélection inédit. «Nous ne faisons plus de sélection a posteriori, mais a priori, explique Bruno Desprez, président du comité de coordination Aker. Une méthode utilisée dans l’élevage laitier que nous avons adapté à la betterave.»
Plus précisément, dans le déroulement du programme, le génotypage passe avant le phénotypage. «Auparavant, on évaluait les plantes au champ et on s’aidait ensuite de la génétique ; à présent, on commence par utiliser la génétique, et on évalue ses résultats a posteriori. Ce qui conduit à faire de la prédiction en travaillant sur des modèles.» D’où l’importance de la bio-informatique, discipline incontournable du programme. Aker gère la variabilité en allant rechercher la diversité à travers les 10 000 ressources génétiques disponibles, pour aboutir au choix des quinze plantes de référence représentatives de cette diversité. «On estime pouvoir récupérer ainsi 50 % de la variabilité, ce qui reviendrait à doubler la capacité à faire du progrès génétique».
Rechercher, incorporer, organiser, valoriser la variabilité, faire en sorte qu’elle soit toujours disponible pour réagir et faire face à de nouvelles contraintes, telle est le but de la démarche. «Car demain, il faudra répondre à des objectifs nouveaux, comme l’apparition d’une nouvelle maladie, ou d’un nouvel impact réglementaire, nouveau débouché, en le moins de temps possible.» L’objectif d’Aker est de diminuer par deux ce temps de réactivité. D’une part, le programme a déjà bénéficié de techniques permettant d’aller plus vite dans la sélection. «Ainsi, la technique graine à graine, prônant un cycle court en conditions hors-sol contrôlées sous serre (vernalisation, induction, croisements), a permis de déployer le programme de sélection en cinq ans au lieu de dix ans», assure Bruno Desprez. D’autre part, Aker offrira lui-même les moyens de raccourcir les schémas de sélection, notamment avec la sélection génomique qui devrait permettre de réduire le cycle de sélection d’une année sur cinq, soit 20 %, pour obtenir une nouvelle variété. Aker devrait faire parler de lui bien après sa date de fin de programme, en 2020… A. P.