La ville maritime de Bari a servi pendant des siècles de plaque tournante commerciale entre l’Ouest et l’Est. Aujourd'hui encore, la capitale animée de la région des Pouilles continue de bâtir des ponts entre les cultures grâce à son dynamisme communauté universitaire a établi des accords de coopération avec des universités prestigieuses du monde entier et des partenariats internationaux dans un large éventail de domaines de recherche, notamment les sciences agricoles. Cette année, l'Université de Bari a accueilli «Des plantes intelligentes face au climat pour nourrir l’avenir», le congrès annuel de la Societá Italiana di Genetica Agraria (SUIVEZ) qui a réuni des phytologues travaillant dans des centres de recherche italiens et des experts de haut niveau d'institutions internationales.
Les ingrédients de base du régime méditerranéen en danger
Outre son patrimoine historique, les Pouilles sont également célèbres pour leur incroyable tradition gastronomique, étant un producteur majeur d'ingrédients essentiels du régime méditerranéen comme les céréales, les tomates, le raisin et l'olive. Néanmoins, de nouveaux ravageurs (par ex. Xylella fastidiosa), ainsi que l'impact croissant des vagues de chaleur et des épisodes de sécheresse, menacent l'incroyable variété de produits végétaux (Figure 1). Ainsi, le talon ensoleillé de la botte italienne semble être l'endroit idéal pour parler des défis présents et futurs de la biodiversité agricole.
SUIVEZ Temps forts du Congrès : vers des usines intelligentes face au climat
Début septembre, plus de 300 phytologues d'institutions italiennes – ainsi que des conférenciers internationaux issus de centres de recherche prestigieux – ont participé à un événement de 4 jours pour présenter leurs recherches en cours sur la science des cultures. Les participants discutent également des applications des nouvelles découvertes pour une agriculture plus durable.
Après les salutations institutionnelles, les sessions scientifiques ont couvert un large éventail d'OMICS et multi-OMICS approches ainsi que des technologies de pointe qui peuvent faciliter l’obtention de cultures intelligentes face au climat. Les phytologues emploient actuellement des méthodes innovantes pour explorer l'utilisation de Ressources phytogénétiques dans des programmes de sélection visant à renforcer la résilience climatique ainsi qu’à améliorer la qualité des aliments. Par exemple, la variation génétique est exploitée pour améliorer l'adaptation des plantes au changement climatique ou leur défense contre les attaques d'agents pathogènes, non seulement dans les principales céréales (par exemple, le blé, l'orge, le riz, le maïs) mais aussi dans les légumes (par exemple, la carotte, la tomate, laitue, aubergine).
Il est intéressant de noter que plusieurs exposés ont également mis en lumière l’utilisation de techniques initialement développées dans des contextes simples. espèce modèle pour analyser les génomes complexes des cultures fruitières telles que le raisin, la pomme et la pêche. Outre l'alimentation, une session a également été consacrée aux projets visant à créer des écosystèmes résilients au climat, avec un accent particulier sur les arbres forestiers poussant dans le sud de l'Europe (par exemple, Pinus Pinaster, Pinus nigra).
Choisir parmi plus de 50 présentations orales exceptionnelles est une tâche impossible, mais cela vaut la peine de présenter deux jeunes chercheurs talentueux – LISA ROTASPERTI et SESSEN DANIEL IOHANNESS – récompensés par le prix «Prix SIGA pour les meilleurs articles publiés en 2022 ».
Pleins feux sur le Congrès: Lisa et «heureux sous le soleil" orge
LISA ROTASPERTI a fait son doctorat au Département de Biosciences de l'Université de Milan, où elle a étudié les performances photosynthétiques des orge (Zea mays) – une céréale majeure utilisée pour préparer de délicieux plats, des boissons sans caféine et de la bière (bien sûr).
Dans l' article de recherche publié dans Botanique environnementale et expérimentale, Lisa et ses collègues ont identifié et caractérisé une variété d'orge « vert pâle ». Ce mutant, nommé heureux sous le soleil 1 (hus1) comme il pousse bien même sous des intensités lumineuses élevées, il contient moins de chlorophylles par rapport aux variétés standard « entièrement vertes ». Néanmoins, hus1 montre une efficacité photosynthétique accrue et de bonnes performances agronomiques (par exemple, accumulation de biomasse, rendement en grains) lors des essais sur le terrain.
Curieusement, être « vert pâle » peut être préjudiciable dans la nature – où différentes espèces de plantes se disputent la lumière du soleil et les nutriments – mais bénéfique dans les champs cultivés – où les individus de la même espèce (ou même du même génotype) poussent dans des conditions et une densité optimisées.
Lisa travaille actuellement comme chercheuse postdoctorale dans le même laboratoire, où elle étudie l'utilisation de cultures vert pâle dans des agroécosystèmes complexes (Figure 2).
L’adoption de cultivars à pigments photosynthétiques réduits représente une stratégie prometteuse vers une agriculture plus durable. En effet, les céréales vert pâle peuvent être cultivées à une densité plus élevée – augmentant ainsi la production de semences sans augmenter la superficie cultivée – avec des apports réduits d’eau, d’engrais et de pesticides.
Les cultures vert pâle facilitent également une pénétration plus profonde de la lumière, ce qui signifie que la lumière du soleil peut atteindre plus facilement les feuilles situées à la base de la plante. De plus, ces variétés présentent un albédo accru, ce qui entraîne une réflexion plus élevée du rayonnement solaire incident. Ensemble, ces caractéristiques font des cultures vert pâle la solution idéale pour AgroPhotoVoltaïque applications utilisant des panneaux solaires double face.
Pleins feux sur le Congrès: Sessen et le potentiel reproducteur du Teff
SESSEN DANIEL IOHANESS a fait sa thèse de maîtrise au Centre de recherche végétale de l'École d'études avancées Sant'Anna de Pise, où elle a travaillé sur l'intégration de données sur la génomique, le climat et les caractéristiques agricoles et agricoles pour découvrir le potentiel de sélection des Teff (éragrostis teph).
Le teff est une céréale originaire de la Corne de l'Afrique, couramment cultivée par les petits exploitants agricoles dans une grande variété d'environnements, des plaines humides aux hauts plateaux subhumides. Malgré son importance en tant que culture de base, son potentiel d'amélioration variétale a été largement sous-étudié et sous-exploité. Le teff présente encore certaines caractéristiques défavorables liées à des efforts de domestication limités – telles que la verse, l'égrenage et la très petite taille des graines – qui rendent sa culture à grande échelle difficile et limitent la récolte. Les espèces négligées ou sous-utilisées telles que le teff – également connu sous le nom de cultures orphelines car ils sont généralement « abandonnés » par la communauté scientifique - détiennent une diversité inexploitée pour l’utiliser dans les programmes de sélection et d’amélioration des cultures.
Sessen et ses collègues (Figure 3) a réalisé une caractérisation exhaustive et participative d'un panel de diversité du teff éthiopien (aux niveaux génétique, phénotypique et bioclimatique), rapportée dans un article de recherche publié dans eLife.
Les auteurs ont constaté que la diversité génétique était principalement déterminée par des gradients environnementaux, ce qui suggère la présence d'une adaptation locale. En utilisant les études d'association pangénomique (GWAS), ils ont également identifié des locus importants qui contrôlent les performances agronomiques, l'adaptation au climat et les préférences des agriculteurs, ouvrant ainsi la voie à de nouveaux programmes d'amélioration génétique. Sessen a expliqué que leur approche interdisciplinaire et participative a été la clé du succès : l'équipe de recherche a impliqué des climatologues, des généticiens, des phytologues et des agriculteurs locaux (15 femmes, 20 hommes) dans l'évaluation du panel de diversité éthiopien.
Sessen poursuit actuellement un doctorat. au prestigieux Laboratoire de Cold Spring Harbor, où elle travaille à l'interface de la génétique évolutive et de la biologie du développement pour comprendre les mécanismes régissant la croissance reproductive du maïs.
LECTURE SUGGÉRÉE
Cultures orphelines et leurs espèces apparentées sauvages à l'ère de la génomique – ScienceDirect
Couverture : Bari. Image: canva.
