Rapport annuel 2012

(1)

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Rapport annuel 2012

. Inra, Francois Houllier

To cite this version:

(2)

RappoRt annuel

2012

Membre fondateur de Membre fondateur de

(3)

inra / rapport annuel 2012

03 Chiffres clés 2012

8 417

agents titulaires dont

50.1%

de femmes

839 M€

de budget

1 834

chercheurs titulaires

2 500

stagiaires accueillis &

500 doctorants rémunérés

200 unités de recherche &

49 unités expérimentales

13 départements scientifiques &

6 métaprogrammes

17 centres de recherche

289 brevets en stock dont

39 nouveaux

14 nouvelles variétés végétales

(4)

présentation

1

(5)

Sommaire

ÉDITORIAL 07

pRÉSentatIon 09

IntRoDuCtIon 10 panoRaMa 2012 14 pRIX & DIStInCtIonS 16

FaItS MaRQuantS SCIentIFIQueS 21

SÉCuRItÉ alIMentaIRe MonDIale et CHangeMentS gloBauX 22 IntÉgRatIon DeS peRFoRManCeS ÉConoMIQueS, SoCIaleS et enVIRonneMentaleS De l’agRICultuRe et De la FoReSteRIe 24 attÉnuatIon De l’eFFet De SeRRe et aDaptatIon De l’agRICultuRe et De la FoRÊt au CHangeMent ClIMatIQue 28 ValoRISatIon De la BIoMaSSe pouR la CHIMIe et l’ÉneRgIe 30 pouR DeS SYStÈMeS alIMentaIReS SaInS et DuRaBleS 32 DeS appRoCHeS pRÉDICtIVeS en BIologIe 36 agRoÉCologIe 40

MISSIonS & paRtenaRIatS 45

ConSolIDeR le SYStÈMe FRanÇaIS De ReCHeRCHe et D’enSeIgneMent 46 antICIpeR, ÉClaIReR, ÉCHangeR 48 Se MoBIlISeR autouR DeS appRoCHeS ÉMeRgenteS et DeS gRanDS enJeuX 50 StRuCtuReR et ValoRISeR noS aCtIonS DanS leS teRRItoIReS 52 pouRSuIVRe l’ouVeRtuRe À l’InteRnatIonal 54 RenFoRCeR l’InnoVatIon et le paRtenaRIat aVeC leS entRepRISeS 56 DÉVeloppeR leS paRtenaRIatS aVeC le MonDe agRICole 58 aMÉlIoReR l’attRaCtIVItÉ et MoDeRnISeR la geStIon 60

RepÈReS 2012 63 leS HoMMeS & leS FeMMeS 64 leS MoYenS FInanCIeRS 68 l’oRganISatIon 70

01

02

03

04

(6)

(7)

InRa / RappoRt annuel 2013

07 En 2012, j’ai eu l’honneur de succéder à Marion Guillou dont je tiens ici à saluer l’action

à la tête de notre Institut. En décembre, Olivier Le Gall a rejoint l’équipe de la direction

générale pour m’épauler dans l’aventure d’une science belle, utile et partagée, telle que

je l’ai défendue devant le Parlement préalablement à ma nomination en Conseil des

ministres.

Une science belle pour comprendre les systèmes dans leur complexité, pour décrypter

les mécanismes sous-jacents aussi bien que pour révéler les résultats de leurs

interactions. Cette science repose sur l’excellence et l’originalité de nos recherches et

de nos équipes qui se sont mobilisées tout au long de l’année pour porter des projets

ambitieux et créatifs, au sein des départements et dans le cadre des métaprogrammes

qui se développent.

Une science utile pour répondre, dans toute leur diversité, aux attentes de la société et

aux enjeux de demain. Ainsi, notre trajectoire se poursuit-elle dans une logique d’appui

aux politiques publiques, de transfert de technologies, d’innovation et de partenariat

accru avec le monde agricole et avec les entreprises innovantes, au service de nouvelles

approches - agroécologie, bioéconomie, santé-environnement - dont nous avions

anticipé la pertinence scientifique dans notre document d’orientation 2010-2020.

Une science partagée et responsable parce que nos objets de recherche intéressent

nos concitoyens et que la recherche publique est un bien commun. Partagée au sein de

l’Institut, puisque la dimension collective de nos activités est essentielle, comme avec

nos partenaires internationaux pour traiter des biens publics globaux. Partagée grâce

aux citoyens dans le cadre d’approches participatives, ou avec les citoyens via un nouveau

site Internet qui bouleversera le traitement éditorial de la recherche agronomique.

Cette science, belle, utile et partagée, est la priorité de mon mandat. J’espère que cette

volonté transparaîtra à la lecture de ce rapport d’activité.

une science belle, utile et partagée

Éditorial

François Houllier

président-Directeur général

(8)

e / Inr

(9)

présentation

IntRoDuCtIon

10 panoRaMa 2012

14 pRIX & DIStInCtIonS

16

(10)

présentation

1

010 SCIenCe et IMpaCt :

MISSIonS et pRoDuCtIonS De l’InRa

Introduction

Décrire, mettre en perspective et communiquer nos résultats pour pouvoir ensuite échanger avec nos partenaires, académiques ou

socio-économiques, nationaux ou internationaux, éclairer et appuyer les politiques publiques, participer à la formation, transférer

nos technologies et contribuer à l’innovation, telles sont les missions de l’Inra. nos recherches couvrent un large champ de disciplines

- biologie des organismes, physiologie et nutrition (46%), écologie et biologie des populations (19%), géosciences, chimie, génie

environnemental et des procédés (10%), sciences biotechniques (9%), sciences économiques et sociales (10%), sciences du numérique

et modélisation (6%) - aussi bien que d’objets et d’échelles - des molécules, des gènes et des cellules aux agrosystèmes et à la biosphère,

des exploitations aux filières, aux territoires et aux marchés.

la diversité de nos missions et activités conduit à une diversité des indicateurs de suivi. la progression du nombre de nos publications

continue, de 2 400 en 2000 à plus de 3 800 en 2012, soit un accroissement total de plus de 60% et de plus de 4% par an. l’Inra garde

une position de leader (voir tableau ci-dessous) dans les domaines de l’agronomie (2

e

_{et 3}

e

_{rang européen et mondial) ou des sciences}

de l’animal et du végétal (1

er

_{et 5}

e

_{rang européen et mondial). en 2012, l’Inra a également produit deux études prospectives ainsi}

qu’une expertise scientifique collective proposant des pistes pour réduire les flux d’azote liés aux élevages. en matière d’innovation et de

transfert, l’Institut a déposé 14 nouvelles variétés végétales, 23 nouveaux logiciels et bases de données ainsi que 39 nouveaux brevets,

ce dernier chiffre ayant doublé entre 2005 et 2012.

CHAMP DISCIPLINAIRE D’apRÈS le noMBRe De CItatIonS ReÇueS D’apRÈS le noMBRe De papIeRS

Rang mondial Rang européen Rang français Rang mondial Rang européen Rang français

Agronomie 3/578 2 1 3 2 1

Biologie végétale et animale 4/1060 2 1 5 1 1

Microbiologie 18/426 6 3 13 4 3

Environnement /Ecologie 29/701 8 2 15 4 1

Données et traitements ESISM_{- Publications du 1}er_{janvier 2002 au 31 décembre 2012 - Mise à jour du 1}er_{mars 2013}

Position mondiale, européenne et française dans le top 1% des institutions les plus citées

©

W

. B

eaucar

(11)

011 le paRleMent aSSoCIÉ pouR la pRÈMIeRe FoIS À la noMInatIon

Du pRÉSIDent De l’InRa

13 nouVeauX InVeStISSeMentS D’aVenIR en 2012

Depuis la révision constitutionnelle du 23 juillet 2008, certaines nominations effectuées par le Président de la République sont soumises à l’avis public de la commission permanente compétente de chaque assemblée. Cette réforme a pour double objectif une transparence accrue de l’exécutif et son meilleur contrôle par un Parlement aux prérogatives renforcées. La procédure concerne les nominations qui revêtent « une importance particulière pour la garantie des droits et libertés, et pour la vie économique et sociale du pays ». C’est dans ce cadre que François Houllier, dont la candidature avait été préalablement proposée par le Premier ministre au Président de la République, a été auditionné les 17 et 24 juillet par les commissions des Affaires économiques du Sénat puis de l’Assemblée nationale. A l’issue de son audition et des échanges avec les parlementaires, François Houllier a largement réuni les 3/5e_{des suffrages}

exprimés au sein des deux commissions. Il a été officiellement nommé le 27 juillet 2012.

L’Inra remporte 7 des 8 projets lauréats de la seconde vague de l’appel à projets « biotechnologies

et bioressources »…

4 projets, RAPSODYN, SUNRISE, PeaMUST et AKER, concernent des plantes cultivées majeures, le colza, le tournesol, le pois et la betterave et viennent compléter les deux projets obtenus en 2011 sur le blé et le maïs.

Le projet GENIUS pour maîtriser les technologies d’ingénierie cellulaire nécessaires à la sélection de variétés plus résistantes, moins polluantes, et mieux adaptées aux besoins des consommateurs.

Le projet BFF pour développer de nouvelles variétés et de nouveaux systèmes de cultures (type miscanthus et sorgho) améliorés pour le rendement en biomasse lignocellulosique ayant un faible impact environnemental et une composition adaptée à de nouvelles appli-cations industrielles (biomatériaux, biocarburants de deuxième génération).

Le projet PROBIO-3 pour produire, par biocatalyse et par des voies microbiennes, des bio-carburants destinés à l’industrie aéronautique à partir de matières premières renouvelables et de coproduits industriels.

(12)

présentation

1

012 l’Inra coordonne ou porte 19 des 73 projets

des deux vagues d’appels à projets dont

54 en partenariat

… et coordonne aussi :

3 Infrastructures nationales de recherche. CRB-anim intègre et renforce les centres de ressources biologiques conservant du matériel reproductif ou génomique pour l’ensemble des espèces domestiques élevées en France : mammifères, oiseaux, poissons et coquillages. Il répond à deux enjeux majeurs : l’érosion de la biodiversité dans les espèces d’élevage soumises à une sélection intensive ; l’essor des études sur les relations entre phénotype et génotype. Phenome est une infrastructure en réseau pour mesurer, grâce à des méthodes précises et à haut débit, des caractères agronomiques de plantes soumises à divers scénarios climatiques et d’itinéraires techniques associés au changement global. MetaboHUB a pour but de créer une plateforme nationale de métabolomique et de fluxomique et qui placera la France parmi les leaders européens dans le domaine. Cette infrastructure va fournir des outils et des services aux laboratoires publics et privés pour faire avancer la recherche et l’innovation dans tous les domaines où la compréhension et l’analyse du métabolome sont un enjeu majeur : la nutrition, la santé, l’agriculture et les biotechnologies. L’Inra participe aussi, aux côtés du CNRS, au pilotage de l’infrastructure ANAEE-Services pour l’expéri-mentation et l’observation in situ d’écosystèmes.

1 démonstrateur : MetaGenoPoliS qui démontre l’impact de la flore microbienne intesti-nale humaine sur la santé. Il mettra à la disposition de la communauté médicale, scienti-fique et industrielle les outils les plus novateurs et les plus performants dans le domaine. 1 laboratoire d’excellence : ARBRE, dirigé par Francis Martin (voir Prix & Distinctions), qui a pour ambition d’explorer et d’analyser le fonctionnement des écosystèmes forestiers dans un contexte de changement global, de proposer de nouvelles pistes pour leur préservation et leur gestion et d’élaborer de nouveaux usages du bois pour une meilleure valorisation des ressources forestières.

1 projet d’institut d’excellence en énergies décarbonées : GreenStars porte sur l’usage des microalgues.

(13)

013 les 13 projets Investissements d’avenir retenus en 2012

dans 9 centres

Bordeaux MetaboHuB Montpellier phenome greenStars Clermont-Ferrand genIuS Nancy aRBRe Dijon peaMust Rennes RapSoDYn Ile-de-France aKeR

Biomass for the future (BFF) CRB-anim

MetagenopoliS

Toulouse pRoBIo-3 SunRISe

Ile-de-France Départements d’outre-mer

Centres alimentation animal plante Centres unifiés Unités expérimentales Implantation des centres Inra

légendes _Lille

Nancy

Val de Loire Dijon Rennes Angers-Nantes Bordeaux-Aquitaine Toulouse Midi-Pyrénnées Montpellier Clermont-Ferrand Theix-Lyon Antilles-Guyane Paris Versailles-Grignon Jouy-en-Josas PACA Corse Poitou-Charentes Tours Orléans Nantes Angers Sofia-Antipolis Colmar SeIne-et-MaRne eSSone SeIne St DenIS Val-De-MaRne Val-D’oISe YVelIneS HautS-De-SeIne Avignon Petit Bourg Kourou

(14)

inra / rapport annuel 2012 présentation

1

014 JanVIeR

aVRIl

FÉVRIeR

MaRS

• Le prion, un agent infectieux qui sait se faire discret (Publication

Science)

• Inauguration du pôle international de Recherche et d’Innovation sur la

Forêt et le Bois en aquitaine

• Expertise scientifique collective sur les flux d’azote liés aux élevages

• Résistance de la vigne aux maladies : l’Inra inaugure à Colmar un

dispositif de pointe

• Marion Guillou à Futurapolis, Toulouse

• Etude prospective « Massif des Landes de Gascogne à l’horizon 2050 »

• L’Inra au 49

e

_{Salon international de l’agriculture sur le thème de l’eau}

• Accord-cadre avec le Groupe Soufflet

• Création du GIS Fruits pour une filière durable

• Les abeilles désorientées par une faible dose d’insecticide (Publication

Science)

• Accord-cadre avec PFIZER en santé animale

• Accord-cadre avec InVivo

• Renouvellement d’accord-cadre avec Limagrain

• CIAG (Carrefours de l’innovation agronomique) Environnement

« Évaluer et gérer la fertilité des sols » à Orléans

• 2

e

_{édition du module doctoral « International Forestry and Global}

Issues » à Nancy

• Agreenium lance sa plateforme d’information et de services en ligne

panorama

2012

(15)

015 MaI

JuIn

JuIllet / août

SepteMBRe

oCtoBRe

noVeMBRe

DÉCeMBRe

• L’Inra participe à la 1

re

_{journée européenne de célébration des plantes}

« Fascination of plants Day »

• L’Inra et l’IFV renforcent leur partenariat pour une viticulture française

compétitive, durable et pour des vins de qualité

• Etude scientifique « Réduire les fuites de nitrate au moyen de cultures

intermédiaires »

• L’Inra à « Rio+20 », Conférence des Nations unies sur le développement

durable

• Inauguration de la plateforme de Phénotypage HD de Dijon

• Nomination de François Houllier en tant que PDG de l’Inra

• Symposium international « Food Oral Processing 2012 » à Dijon

• Partenariat avec Nosopharm dans le domaine de l’exploitation

pharmacologique des genres microbiens Xenorhabdus et Photorhabdus

• Lancement du projet SINFONI pour une filière des fibres techniques

d’origine végétale

• Inauguration de la plateforme de vinification en Alsace

• CIAG Environnement « Eaux et milieux aquatiques continentaux :

com-prendre et observer pour gérer et restaurer les écosystèmes » à Rennes

• CIAG Agriculture « Associer productions animales et végétales pour des

territoires performants » à Poitiers

• Etude prospective « La filière équine à l’horizon 2030 »

• 7

e

_{cérémonie des lauriers de l’Inra}

• CIAG Alimentation « Pour des aliments sains : savoir maîtriser les

risques en alimentation » à Toulouse

• Le Conseil d’administration de l’Institut valide la nomination d’Olivier

le gall comme directeur général délégué

• Marion Guillou, chargée de mission Inra et présidente d’Agreenium,

entre au Conseil du goupe consultatif pour la recherche agricole

internationale (CgIaR)

• Annonce des orientations stratégiques de recherche de FACCE-JPI,

dirigée conjointement par l’Inra et le BBSRC.

(16)

inra / rapport annuel 2012 présentation

1

016 LAURIER

DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE

« 30 ans de bonheur à étudier les forêts et la symbiose entre les champignons et les arbres ». Entre les racines, Francis Martin, directeur de recherche à Nancy, a puisé toute sa matière : 200 publications à son actif dans les meilleures revues internationales et plus de 100 conférences de par le monde… Cet incorrigible technophile, docteur en phy-siologie végétale, devient en 1987 le plus jeune directeur de recherche de l’Inra et en 2010 le plus jeune directeur de recherche de classe exceptionnelle, maîtrisant l’art de coor-donner les travaux de dizaines de scientifiques à travers la planète et de les synthétiser en 1 800 mots pour la revue

Science ! Il est aujourd’hui à la tête du nouveau Laboratoire

d’Excellence ARBRE « Advanced Research on the Biology of TRee and Forests Ecosystems » bénéficiant d’un budget de 7,5 millions d’euros sur 8 ans en interaction avec l’Uni-versité de Lorraine et en partenariat avec AgroParisTech, la filière forestière, l’ONF et une dizaine d’autres partenaires. Il anime 300 personnes pour tenter de prédire la forêt du futur dans l’optique des changements environnementaux.

Francis MARTIN

Des racines et des gènes

leS lauRIeRS De l’InRa

geneviève Fioraso, Ministre de l’enseignement supérieur et de la Recherche, Stéphane le Foll, Ministre de l’agriculture,

de l’agroalimentaire et de la Forêt et François Houllier, président-Directeur général de l’Inra ont ouvert la cérémonie des

lauriers de l’Inra animée par David lowe le 29 novembre 2012 au Musée guimet à paris. accompagnés de Frédéric Dardel,

président du Conseil scientifique de l’Inra et président du jury international, ils ont remis aux cinq lauréats 2012 un trophée

qui récompense leur engagement et leurs résultats dans différents domaines de la recherche agronomique.

prix & distinctions

© B

. n

icolas / Inr

(17)

017 LAURIER

LAURIER

JEUNE CHERCHEUR

INGENIEUR

La grande découverte d’Olivier Hamant et de son équipe est d’avoir démontré comment les contraintes mécaniques interagissent avec la régulation génétique pour contrôler la forme et la taille de certains organes végétaux. A l’aise dans l’interdisciplinarité, ce trentenaire amateur de free jazz et d’art contemporain mixe génétique moléculaire, micromécanique et nouvelles techniques d’imagerie qui rajeunissent cet ancien thème. Riche d’une carrière scien-tifique à l’international, il a déjà une vingtaine de publi-cations à son actif. Consacrant une partie de son temps à l’enseignement et à l’écriture de synthèses bibliographiques, il aime communiquer ses recherches aux initiés comme au grand public. Entré à l’Inra en 2007 dans l’unité mixte de recherche Reproduction et développement des plantes située à l’École normale supérieure de Lyon, Olivier Hamant pilote également des projets internationaux dont un projet franco-polonais sur l’hétérogénéité cellulaire dans la mor-phogénèse et un projet ANR sur l’impact des propriétés mécaniques des tissus sur l’expression des gènes.

L’ ADN c’est son dada. Quand Hélène Bergès le découvre durant ses études en biologie, elle ne le lâche plus. Après un DEA de génie enzymatique, bioconversion et micro-biologie, elle soutient une thèse en 1995 sur la production de protéines d’intérêt thérapeutique par la bactérie

Escheri-chia coli, puis entre à l’Inra de Toulouse pour travailler sur

le dialogue moléculaire entre la luzerne et sa bactérie sym-biotique Sinorhizobium meliloti, décrochant au passage son premier projet européen. En janvier 2003, l’Inra lui confie la mise en place du Centre national de ressources génomiques végétales (CNRGV). Avec ses connaissances scientifiques et technologiques ainsi qu’une ténacité à toute épreuve, Hélène Bergès pilote aujourd’hui une quinzaine de personnes et un centre qui attire les projets - ANR, européens (une vingtaine au total) - et répond à une centaine d’autres prestations par an. Victime de son succès, le CNRGV prévoit en 2013 son agrandissement. « Nous sommes les seuls en Europe à cen-traliser en un même lieu autant de ressources, compétences

et machines en génomique végétale ».

_{Olivier HAMANT}

la science en pleines formes

Hélène BERGÈS

une femme de ressources

Les membres du jury scientifique international

présidé par Frédéric Dardel, président du conseil scientifique de l’Inra et président de

l’université paris V – Descartes ; pr. nigel Brown, premier Vice-président délégué à la

politique de recherche de l’université d’edimbourg, Royaume-uni ; pr. Klaus Frohberg,

Institut d’économie de l’aliment et des ressources, Faculté d’agriculture, université de Bonn,

Allemagne ; Pr. Claude Pichard, Médecin chef du service de Nutrition, Hôpitaux universitaires

de genève, Suisse ; Dr. Jacques J. neeteson, Directeur de l’unité des systèmes agricoles, plant

Research international, Wageningen university and Research Centre, pays-Bas ; pr. guiseppe

Scarascia-Mugnozza, Directeur du département agriculture, sylviculture et utilisation du

territoire, Consiglio per le Ricerche in agricoltura, Italie.

(18)

PRÉSENTATION

1

018

L’ énergique quinquagénaire conduit depuis plus de trente ans la gestion du laboratoire d’économie appliquée de Grenoble avec le souci constant d’alléger la charge adminis-trative de ses chercheurs. Autant à l’aise dans la rédaction de cahiers des charges pour développer des outils de gestion que dans l’organisation d’études en économie expérimen-tale, cette assistante ingénieure multitâche gère avec bonne humeur les budgets, les contrats, la communication interne et externe, les dossiers de recrutements… sans pour autant négliger son investissement dans le collectif.

Cet électromécanicien est depuis 2006 responsable de l’équipe Fluides du service technique du pôle de santé ani-male de Tours. Michel Pellé gère avec dévouement et sang-froid les installations de haute sécurité de la plateforme d’infectiologie expérimentale. Maîtrisant l’électronique, l’automatisme industriel, la mécanique des fluides et la ther-modynamique, Michel Pellé est devenu un spécialiste des structures bio-confinées en santé animale. Son savoir-faire l’a même amené à expertiser des installations similaires à l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses). À quelques mois de sa retraite, il laisse progressivement la place à son successeur qu’il a lui-même formé pendant deux ans.

Mariane DAMOIS

le pilier de l’unité

Michel PELLÉ

le plombier de l’extrême

Deux lauriers de l’appui à la recherche sont attribués à deux techniciens de la recherche dont l’apport est très

particulier et significatif dans des activités d’expérimentation, de formation ou de transfert.

LAURIERS

DE L’APPUI à LA RECHERCHE

(19)

Katja Klumpp, scientifique à l’unité de recherche sur l’Écosystème prairial (Inra Clermont-Ferrand

theix), a reçu le prix international norbert gerbier-MuMM 2012 de l’organisation météorologique

mondiale en février. Ce prix récompense sa contribution à l’article portant sur les « Relations de cause

à effet entre le climat et les échanges de carbone terrestre d’un biome ou d’un continent à l’autre »

(Yi et al. 2010).

les travaux de doctorat de Marion Doyennette (Inra Versailles-grignon) dans le domaine de la

fla-veur, qui désigne l’ensemble des sensations, arômes et senteurs perçus à partir de la bouche, ont été

récompensés, pour leur qualité exceptionnelle, le 22 mars par le Business research & consultancy

orga-nization in food ingredients, additives and related fine chemicals and technologies (giract).

Anne Relun (Inra angers-nantes) a reçu le prix de la meilleure communication orale au congrès

euro-péen de la Society for Veterinary epidemiology and preventive Medicine en mars 2012 pour sa thèse sur

l’évaluation de méthodes de maîtrise de la dermatite digitée chez la vache laitière.

Yves Chilliard, directeur de recherche au sein de l’unité mixte de recherche sur les Herbivores

(Inra-VetagroSup) du Centre Inra de Clermont-Ferrand-theix, a reçu le prix de l’article le plus cité dans

la section « Nutrition, Feeding, and Calves » du Journal of Dairy Science, sur la période 2009-2012. Ce

prix lui a été remis à l’occasion du congrès annuel de l’american Dairy Science association (aDSa) et

des autres sociétés américaines de sciences animales, qui se tenait du 15 au 19 juillet 2012, à phoenix

(arizona, uSa).

Chargée de recherche à l’unité Microbiologie de l’alimentation au service de la santé (Inra de

Jouy-en-Josas), Rut Carballido-Lopez fait partie des jeunes chercheurs sélectionnés pour la bourse Starting

grant 2012 du Conseil européen de la recherche (eRC). elle obtient en septembre une aide de 1,6 M€ qui

lui permettra de mener à bien ses travaux d’excellence en biologie cellulaire bactérienne.

Eloïse Rémy reçoit le prix de Recherche louis Bonduelle 2012 pour ses travaux sur les facteurs

inter-venant dans le développement des préférences et des consommations alimentaires chez l’enfant de 0 à

3 ans. l’étudiante en deuxième année de thèse mène ses recherches au sein du Centre des sciences du

goût et de l’alimentation (CSga) à l’Inra.

en novembre, l’académie des Sciences a attribué à Pierre Abad le prix Roger-Jean et Chantal

gautheret, section biologie et physiologie du végétal, pour l’ensemble de son travail sur la biologie

du ver nématode parasite de plante (Meloidogyne incognita) et l’analyse de ses interactions avec la

plante. pierre aBaD est directeur de recherche à l’Inra et directeur de l’Institut Sophia agrobiotech (Inra,

université de nice Sophia antipolis, CnRS).

autReS pRIX

& DIStInCtIonS

(20)

© B

. n

icolas / Inr

(21)

Faits marquants

scientifiques

SÉCuRItÉ alIMentaIRe MonDIale et CHangeMentS gloBauX

22 IntÉgRatIon DeS peRFoRManCeS ÉConoMIQueS, SoCIaleS et enVIRonneMentaleS De l’agRICultuRe et De la FoReSteRIe

24 attÉnuatIon De l’eFFet De SeRRe et aDaptatIon De l’agRICultuRe et De la FoRÊt au CHangeMent ClIMatIQue

28 ValoRISatIon De la BIoMaSSe pouR la CHIMIe et l’ÉneRgIe

30 pouR DeS SYStÈMeS alIMentaIReS SaInS et DuRaBleS

32 DeS appRoCHeS pRÉDICtIVeS en BIologIe

36 agRoÉCologIe

40

(22)

FAITS MARQUANTS SCIENTIFIQUES

2

022 GLOFOODS : ÉQuIlIBRe alIMentaIRe

et tRanSItIon nutRItIonnelle

Modéliser pour utiliser plus durablement

le phosphore

L’Inra a décidé de s’engager dans l’élaboration du métapro-gramme GloFoodS, étude des transitions pour la sécu-rité alimentaire mondiale, qui a vocation à être conduit conjointement avec le Cirad. Il visera à identifier les déter-minants des transitions nutritionnelles, à réduire les pertes et gaspillages, à expliquer et combler les écarts mondiaux de rendements végétaux et animaux. Il permettra de mieux comprendre les enjeux liés à la concurrence accrue pour l’usage des sols et de contribuer plus efficacement aux mo-délisations mondiales des équilibres entre disponibilités et besoins alimentaires.

Le phosphore (P) est une ressource indispensable, un élé-ment nutritif essentiel aux organismes vivants, non subs-tituable. Sa raréfaction mondiale (moins de trois siècles de réserves) menace la sécurité alimentaire en Europe. Une modélisation dynamique du cycle du phosphore est donc envisagée, qui permettra d’explorer les conséquences de différents scénarios (modification des régimes alimen-taires humains, organisation territoriale des productions, politique de recyclage des déchets, etc.) sur le cycle du phos-phore, l’évolution de la fertilité des sols, la production agri-cole et sa dépendance aux engrais minéraux de synthèse. L’analyse des stocks et flux à l’échelle du territoire français montre que l’équivalent de 52% des importations sous forme d’engrais minéraux sont perdus chaque année. La ségrégation spatiale des productions végétales et animales est un frein au recyclage de la ressource et à la valorisation des effluents d’élevage, et contribue à la dépendance de l’agriculture française aux importations d’engrais. Les voies permettant de valoriser le phosphore des effluents d’élevage sont celles à explorer en priorité. Autres voies possibles : la meilleure utilisation en alimentation animale, le recyclage accru des eaux usées et des déchets et la réduction des trans-ferts des sols vers les eaux.

Favoriser l’équilibre entre les besoins alimentaires, la production et la disponibilité des denrées. Éviter les pertes et gaspillages

de nourriture, de ressources précieuses et indispensables. Réfléchir aux futurs systèmes alimentaires et anticiper leur

adaptation aux changements globaux. l’Inra investit dans la recherche pour assurer la transition vers des systèmes qui

assurent à différents niveaux la sécurité alimentaire et nutritionnelle.

MÉTAPROGRAMME

Sécurité alimentaire mondiale

et changements globaux

(23)

023 Deux études pour le développement agricole au

Cambodge et en Ouganda

L’ évaluation des impacts des interventions de développe-ment agricole menées par des gouvernedéveloppe-ments, organisations internationales ou firmes, repose sur des méthodes d’étude rigoureuses. Basées sur des expériences contrôlées, elles devraient produire des résultats novateurs sur les questions relatives au développement de l’agriculture familiale dans les pays en développement. Un programme de recherche dédié est porté par l’Inra au sein de l’UMR Paris-Jourdan Sciences économiques (PSE). Deux projets concernant le Cam-bodge et l’Ouganda ont été mis en place en 2012. Le projet ougandais examine l’efficacité d’opérations de vulgarisation agricole et les contraintes qui pèsent sur l’apprentissage et l’adoption de technologies agricoles. Le projet cambodgien porte sur l’intégration des petits producteurs dans le secteur de la commercialisation horticole. Ces deux projets ont été sélectionnés pour financement par l’International Initiative for Impact Evaluation (3IE, www.3ieimpact.org).

FuSIonS : vers une réduction de 50%

des gaspillages alimentaires

L’ objectif de FUSIONS (Food Use for Social Innovation by Optimising Waste Prevention Strategies) est une meilleure efficacité de l’utilisation des ressources et une réduction considérable des pertes et gaspillages dans la chaîne alimen-taire, de la ferme à l’assiette. Projet du 7e_{programme cadre}

européen, FUSIONS mobilise 21 partenaires : universités, instituts de recherche, organisations de consommateurs et entreprises. L’ambition est de réduire les pertes par la stimu-lation d’innovations sociales dans des études de faisabilité, d’identifier des méthodes d’évaluation et de développer des lignes directrices pour des politiques publiques nationales ou européennes. Nous sommes partenaires de ce projet, coordonné par l’université hollandaise de Wageningen, essentiellement pour la définition des pertes et gaspillages et la sociologie des consommateurs.

CONCILIER SECURITÉ SANITAIRE ET COMMERCE AVEC LES PAYS EN DÉVELOPPEMENT

un séminaire international a été organisé à paris en décembre 2012 par l’Inra et l’agence française de développement (aFD) autour de la thématique « Sécurité sanitaire des aliments, commerce et développement ». L’objectif de cette rencontre, prolongement du programme oRFIQuaD (oRganisation des FIlières, Qualité de produits et Développement, 2008-2011) était d’analyser les difficultés des pays en développement face à un contexte international caractérisé par la multiplication des normes publiques de qualité sanitaire des aliments et des standards privés. les résultats donneront lieu à deux ouvrages.

DES DIFFÉRENCES MÉTABOLIQUES ENTRE GÉNOTYPES POUR FAVORISER L’ADAPTATION AUX NOUVEAUX ALIMENTS AQUACOLES ?

Dans l’objectif d’adapter les poissons d’élevage aux nouveaux aliments aquacoles à base de végétaux, nous avons étudié la régulation nutritionnelle du métabolisme intermédiaire chez deux lignées de truite, sélectionnées sur la quantité de lipides intramusculaires. la régulation par les glucides alimentaires du métabolisme lipidique au niveau intestinal et hépatique est clairement distincte entre les deux lignées. Ce résultat ouvre donc des perspectives prometteuses pour la sélection de poissons ayant des aptitudes optimisées pour utiliser les nouveaux aliments aquacoles.

FARINE DE BLÉ DUR POUR LA PANIFICATION

la texture vitreuse de son amande destine le blé dur à être transformé en semoules, puis en pâtes alimentaires. Des travaux conduits à nantes et à Montpellier dans la plateforme de fractionnement et le fournil expérimental de l’Inra ont permis de définir des nouvelles modalités de réduction de cette amande en farine, et un protocole de panification pour l’obtention de pains français (baguette) sans le moindre ajout d’additif, ouvrant ainsi un nouveau marché pour cette production céréalière. Cette baguette est commercialisée dans les boulangeries artisanales sous la marque Mie’nutie.

FEEDIPEDIA, UNE ENCYCLOPÉDIE ÉVOLUTIVE EN LIGNE SUR LES ALIMENTS ET FOURRAGES DESTINÉS AUX ANIMAUX D’ÉLEVAGE

Feedipedia, fruit d’une collaboration entre l’Inra, le Cirad, l’association française de zootechnie et la Fao, procure des informations qualitatives référencées (description, distribution, contraintes d’utilisation, impacts environnementaux…) et quantitatives (tables de composition et de valeurs nutritionnelles) sur les aliments. 201 fiches décrivent d’ores et déjà les produits issus d’une même plante ou matière première et apportent une information actualisée sur plus de 600 aliments et fourrages.

L’autoproduction agricole en ville, pratiques

et expérimentation

Les jardins associatifs urbains ont, en complé-ment de leurs rôles sociaux et d’engagement citoyen, des fonctions alimentaires variées moins connues, ins-truites de façon comparée à Paris et à Montréal (8 jardins et 20 jardiniers sur 2 ans). Au-delà de l’aspect quantitatif (de la production anecdotique à l’autosuffisance), on constate que les jardiniers acceptent souvent de vivre avec les pollutions du sol car le désir de cultiver est plus fort. Un projet du programme ANR « Villes et Bâtiments durables » débute pour traiter des pratiques, des évaluations des pollutions par les différents acteurs et débou-cher sur des recommandations, face à la demande croissante de conquête des toits urbains. Une expérimentation pilote sur le toit d’AgroParisTech teste en bacs de culture cinq types de substrats organiques locaux (composts, marc de café, bois fragmentés...) dans deux successions de culture. On obtient avec ces substrats des résultats de production encourageants, sans apports de fertilisants ni protection phytosanitaire. Les niveaux de polluants dans les produits sont très faibles.

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2

024 _{Intégration des performances économiques,}

sociales et environnementales de l’agriculture

et de la foresterie

Combiner objectifs de rendement, impératifs de compétitivité et réduction des impacts environnementaux des activités

agricoles et forestières. Développer les outils d’apprentissage d’une nouvelle agriculture, favoriser le partage d’expériences

entre acteurs de terrain et chercheurs et stimuler les innovations dans le domaine de la santé des animaux et des plantes.

SMaCH : ÉTUDE « AB VERSUS

CONVENTIONNEL » FACE AUX

BIoagReSSeuRS Du BlÉ

MÉTAPROGRAMME

Animaux - homme : les grippes en partage

Décrire et comprendre pour mieux lutter et mieux proté-ger, voilà notre engagement à propos des virus grippaux (influenza). Nous devons rester pertinents sur toutes les échelles : depuis l’ADN du virus jusqu’aux territoires qu’il en-vahit. Aussi, plusieurs spécialités de la recherche s’associent, à l’Inra, pour préserver les animaux et la santé publique. Un virus influenza, c’est un champion de l’adaptation à de nou-velles espèces, échappant aux défenses naturelles de ses vic-times. Son patrimoine génétique mute ou se réarrange entre virus de volaille, de porc, d’homme, et il en apparaît toujours de nouveaux. Nos travaux révèlent les adaptations géné-tiques permettant d’infecter de nouvelles espèces, de l’oiseau aquatique à la poule, de la poule à la dinde. Ces adaptations peuvent se révéler très risquées pour la victime nouvelle ; le virus H5N1 de volaille est particulièrement dangereux lorsqu’il réussit à infecter un humain. En comparant les aptitudes de souches fortement ou faiblement pathogènes, nous révélons leurs capacités de nuisance, comme l’aptitude à déclencher des inflammations incontrôlées du poumon. Nos études en Thaïlande, dans des élevages de basse-cour, indiquent que les collecteurs artisanaux de volaille sont de véritables propagateurs d’influenzas hautement pathogènes. Ces connaissances permettent de meilleurs moyens de pré-vention ou de lutte et des politiques sanitaires plus efficaces.

et / Inr

a

Dans le cadre du méta-programme sur la gestion durable de la santé des cultures (SMaCH), un pro-jet particulier a porté sur les maladies et ravageurs du blé. Les pucerons, les adventices et quatre maladies foliaires (septoriose, oïdium, rouilles brune et jaune) ont été observés afin de comparer leur abondance dans un réseau de parcelles agricoles en agriculture biologique (AB) et en agriculture convention-nelle, entourées ou non de parcelles en AB. La septoriose et les pucerons étaient plus faibles dans les parcelles en AB que dans les parcelles conventionnelles. Quel que soit leur mode de conduite, les parcelles contenaient moins de pucerons lorsqu’elles étaient entourées d’au moins une parcelle en AB. Les adventices étaient plus nombreuses et diversifiées en AB, mais n’étaient pas influencées par la présence de parcelles voi-sines en AB. Dans les conditions de l’étude, l’agriculture bio-logique ne semble donc pas accroître le risque de maladies, de pucerons, ni de dispersion de graines d’adventices vers les parcelles voisines. Elle semble, au contraire, avoir un effet pro-tecteur pour les parcelles adjacentes vis-à-vis des pucerons. Septoriose sur feuille de blé

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025

L’ anticipation et la construction de la santé, la préserva-tion du bien-être et la bonne intelligence de l’utilisapréserva-tion des médicaments sont maintenant les maîtres mots d’un élevage moderne. La coordination des connaissances acquises et des recherches innovantes ouvrent de nouveaux horizons à la gestion intégrée de la santé des animaux. Nous avons ini-tié en 2011 un métaprogramme sur la gestion intégrée de la santé des animaux (GISA), qui fait travailler de conserve des généticiens (sélection de la robustesse), des physiolo-gistes (alimentation, systèmes d’élevage), des vétérinaires (maladies, vaccins, médicaments), des économistes et des sociologues pour dégager des stratégies globales de gestion sanitaire en élevage. Transdisciplinaire par excellence, ce programme a financé neuf projets, soutenu cinq contrats doctoraux et bénéficié du recrutement de deux chercheurs. Les maladies inflammatoires, les syndromes respiratoires et la santé de jeunes animaux sont parmi les premières préoc-cupations traitées sur ce mode innovant.

GISA

CoMMent Va la SantÉ en ÉleVage ?

MÉTAPROGRAMME

apprentissage des agriculteurs vers la réduction

d’intrants en grandes cultures

Connaître les dynamiques d’apprentissages des agriculteurs qui « écologisent » leurs pratiques est incontournable pour les accompagner dans les transitions. Trois trajectoires de changements de pratiques avec différents processus d’apprentissage mobilisés ont ainsi été mises en évidence. La trajectoire de type « Evolution rapide vers la produc-tion intégrée » est caractérisée, en début de carrière, par des processus d’apprentissage effectués en groupe avec des expérimentations collectives réalisées à la ferme, et en fin de carrière, par la mobilisation d’un large éventail de pro-cessus d’apprentissage pour s’adapter à chaque situation. La seconde trajectoire implique « Un arrêt à l’interface entre raisonnement des pratiques et itinéraire technique intégré d’une culture ». La dernière trajectoire de type « Raison-nement des pratiques » est caractérisée par une faible évolu-tion des processus d’apprentissage, un isolement de l’agricul-teur, et une expérimentation focalisée majoritairement sur l’amélioration du rendement. Les processus d’apprentissage effectués en groupe avec des expérimentations collectives en début de première trajectoire se révèlent être des fac-teurs clefs pour diminuer l’utilisation d’intrants en grandes cultures par la suite.

une clé pour la gestion durable des résistances

génétiques du pommier à la tavelure

Création de MEANS, plateforme Inra d’analyse

multicritère de la durabilité

Sept de nos départements se sont fédérés pour créer en 2012 la plateforme MEANS (MulticritEria AssessmeNt of Sustai-nability), plateforme d’analyse multicritère de la durabilité des systèmes de culture, d’élevage et de transformation des pro-duits. La plateforme MEANS a pour missions de fournir des outils de calcul et des bases de données aux équipes de l’Inra et à leurs partenaires académiques, de former et d’accompa-gner les utilisateurs et d’assurer une veille scientifique et tech-nique. Le rôle majeur de cette plateforme est de mutualiser les données et les modèles de calculs générés. Les premiers outils de calcul opérationnels et accompagnés de bases de données seront disponibles dès la fin de l’année 2013.

Chez les vertébrés, il existe une remarquable diversité des systèmes de déterminisme du sexe, allant de déterminismes strictement génétiques à des systèmes dans lesquels le sexe d’un individu peut être fortement influencé par l’envi-ronnement. Nous avons découvert qu’un gène, jusqu’ici

Current Biology 2012, 22(15):1423-8

IDENTIFICATION DU GÈNE

DÉteRMInant le SeXe DeS SalMonIDÉS

PUBLICATION D’EXCEPTION

seulement connu pour son implication dans la réponse immunitaire, est un déterminant majeur du sexe conservé chez les salmonidés. Ces résultats ouvrent maintenant des possibilités de sexage génétique chez la truite et plus généra-lement chez les salmonidés puisque nous avons aussi mon-tré que ce gène est conservé chez nombre d’espèces de cette famille. Cet outil de sexage génétique devrait être particuliè-rement utile dans la gestion et la préservation des populations sauvages de salmonidés (saumon atlantique, truite fario), et dans le développement des techniques de contrôle du sexe en pisciculture.

Comprendre comment les pathogènes évoluent en fonction des pressions de sélection exercées par les plantes hôtes est essentiel pour définir des straté-gies de gestion durable des variétés résistantes. Dans le cas de la tavelure du pommier, nous avons montré que les facteurs de résistance quantitatifs (QTLs) filtrent différentiellement les souches de champignon Ventura inaequalis en fonction de leur spectre d’action vis-à-vis de ces souches. Les QTLs spécifiques di-minuent la fréquence de certaines souches du mélange alors que les QTLs à large spectre n’exercent pas de sélection dif-férentielle. La gestion des cultivars pourrait ainsi être diffé-renciée en fonction des facteurs de résistance qu’ils portent, mais aussi de la présence des autres variétés résistantes et sensibles à l’échelle du paysage environnant.

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2

026 Une plateforme d’information sur

les assolements et les séquences de systèmes

de culture en France

Les travaux d’évaluation et de modélisation des systèmes agricoles à l’échelle des territoires nécessitent la spatialisa-tion des systèmes de culture. C’est pourquoi nous avons développé en 2012 un système d’information géographique sur les assolements et les séquences de culture au sein des exploitations agricoles en France, via l’Observatoire du développement rural (ODR), unité de service créée en 2009. Il met à disposition sur toute la France une plate-forme de données thématiques sur les modes d’occupation agricole des sols et les séquences de culture au sein des exploitations agricoles à une résolution spatiale fine, celle des îlots culturaux (quelques hectares). Ces informations sont actuellement utilisées par nous ou nos partenaires, par exemple, par Arvalis Institut du végétal, le Cetiom et des agences de l’eau pour évaluer les impacts de l’agriculture sur l’environnement.

L’architecture des plantes et des couverts,

un levier pour moduler les épidémies de parasites

Les plantes s’opposent au développement épidémique des parasites qui les attaquent via des mécanismes de résistance cellulaire ou tissulaire, mais aussi via leur architecture, c’est-à-dire leur morphologie et son changement au cours du temps. Pour mieux exploiter et prédire ces effets, un modèle générique, appelé ARCHIDEMIO, intégrant croissance et développement de la plante et processus épidémiques a été développé, et est désormais disponible sur la plateforme RECORD. Par ailleurs, la première conférence internatio-nale sur ce thème a été organisée à Rennes (2-5 Juillet 2012). La compréhension des bases génétiques et écologiques de ces effets ouvre la voie à une meilleure exploitation des ef-fets architecturaux dans le contrôle durable de la santé des cultures.

Mécanismes de résistance aux mammites

décryptés à l’aide des puces à aDn

Nos travaux ont porté sur un répertoire de près de 12 000 gènes dans une puce à ADN afin de mieux connaître le déterminisme génétique de la résistance aux mammites, un problème majeur en élevage ruminants laitiers. Des analyses transcriptomiques ont été menées sur plusieurs types cellu-laires stimulés ou infectés par des staphylocoques et issus de 2 lignées de brebis (résistantes et sensibles) : les cellules in-flammatoires présentes dans le lait, les cellules dendritiques et les cellules épithéliales mammaires stimulées. Nous avons montré que la migration des cellules immunitaires et les processus inflammatoires se traduisent par des activations de voies métaboliques différentes chez ces deux lignées divergentes. Parmi une liste de 509 candidats potentiels, nous avons identifié quelques gènes candidats (ahr, tp53, sc5, rara et tmem87b) dont la fonction est particulièrement pertinente pour expliquer la différence de sensibilité aux mammites.

Politiques agricoles et inégalités de taille

des exploitations agricoles françaises

Une analyse rétrospective des recensements agricoles et des enquêtes sur la structure des exploitations montre que les inégalités de taille des exploitations agricoles françaises, mesurées à l’échelle départementale par des indices de Gini, n’ont pas augmenté de façon systématique sur la période 1970-2007. Les résultats suggèrent que, parmi les princi-pales politiques ayant affecté le secteur agricole durant cette période, l’action des Safer (Sociétés d’aménagement foncier et d’établissement rural) est celle qui a eu l’impact relatif le plus important pour limiter l’augmentation tendancielle de ces inégalités. Des analyses complémentaires sont en cours pour étudier l’impact des mêmes politiques, non plus sur la distribution des tailles, mais sur l’effectif des exploitations. Combinés aux résultats obtenus ici, ces nouveaux travaux offrent une image complète de l’impact de l’intervention publique sur l’évolution des structures agricoles françaises.

Science, 2012, 336: 1588-1590

L’INHIBITION DE LA PROTÉINE FANCM

peRMet D’augMenteR D’un FaCteuR

tRoIS la ReCoMBInaISon MÉIotIQue

PUBLICATION D’EXCEPTION

L’une de nos équipes versaillaises a identifié un facteur qui limite les échanges entre chromosomes (ou crossing-over) au cours de la méiose. La mutation de ce gène se traduit par une augmentation d’un facteur trois de la fréquence de cros-sing-over, et donc une augmentation du brassage génétique au cours de la reproduction. Sur la base du brevet portant sur la mutation du gène FANCM, une stratégie concertée entre le département Génétique et amélioration des plantes (GAP) et Inra-Transfert a été mise en place afin de faire la preuve du concept chez les espèces cultivées de l’intérêt de cette technologie qui ouvre des perspectives prometteuses dans le domaine de l’amélioration des plantes.

Méiose

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027

SÉLECTION ET ALIMENTATION D’ORIGINE VÉGÉTALE EN PISCICULTURE

Suite à la mise en évidence d’une variabilité génétique de la capacité à utiliser des aliments d’origine végétale chez le bar et la truite arc-en-ciel, une sélection génétique menée chez cette dernière à partir d’aliments sans produit marin a démontré qu’il était possible d’obtenir du progrès génétique par sélection sur l’aptitude à utiliser ces nouveaux aliments et à croître, et donc d’envisager des modifications importantes des systèmes piscicoles pour en accroître la durabilité.

CARACTÉRISATION DU LOCUS HR DU POIS CONTRÔLANT LA DATE DE FLORAISON

le locus HR du pois est un orthologue du gène elF3 d’Arabidopsis, impliqué dans le fonctionnement de l’horloge circadienne. HR est responsable d’une part importante de la variabilité de la date de floraison observée au sein des ressources génétiques de l’espèce. une variation fonctionnelle de ce gène, correspondant à l’insertion d’une seule base, se traduit par une réponse réduite à la photopériode associée aux types printemps.

L’ANALYSE DE CYCLE DE VIE AU CŒUR DES PERFORMANCES ENVIRONNEMENTALES DES VERGERS

l’analyse de cycle de vie (aCV) est une méthode d’évaluation globale des impacts sur l’environnement utilisée pour analyser des systèmes de production, de l’utilisation des intrants à leur élimination. Cette méthode a été adaptée et utilisée pour la première fois pour comparer différents modes de production de pommes. les vergers biologiques et en production fruitière intégrée impactent moins l’environnement comparés aux vergers conventionnels. a partir de ces résultats, des pistes d’amélioration pour réduire les impacts sont proposées.

DES « PROTÉINES DE PRÉCISION » POUR DIMINUER LES REJETS AZOTÉS DU PORCELET

la couverture des besoins nutritionnels en acides aminés permet l’optimisation des performances de production des porcs. Ce travail a établi les besoins nutritionnels en valine, isoleucine, leucine et histidine chez le porcelet, principaux freins à la baisse de la teneur en protéines de l’aliment et donc à la diminution de rejets azotés. la carence en valine se traduit par une forte baisse de la consommation volontaire dont l’origine serait une détection précoce de signaux métaboliques au niveau plasmatique.

UNE INCOMPATIBILITÉ ALLÉLIQUE D’ORIGINE ÉPIGÉNÉTIQUE CHEZ ARABIDOPSIS

Le rôle des variations épigénétiques dans l’évolution suscite actuellement des débats passionnés, mais l’origine de ces variations ainsi que leur impact dans la nature sont encore peu documentés. nous avons montré pour la première fois qu’une incompatibilité entre des souches d’une même espèce est due à l’inactivation d’un gène par des modifications épigénétiques naturelles consécutives à des variations structurelles du génome. Ces résultats suggèrent que des épiallèles naturels dus à des événements de duplication de gènes pourraient jouer un rôle important dans la mise en place rapide d’incompatibilités génétiques entre individus d’une même espèce.

UNE MARQUE HISTONE DISTINGUE LES TRANSGÈNES DES GÈNES ENDOGÈNES

l’expression stable des transgènes est un enjeu important de la biologie moderne, tant pour la recherche fondamentale que pour des applications biotechnologiques. nous avons découvert que les transgènes se distinguent des gènes endogènes par un taux important de méthylation de la lysine 4 de l’histone 3, conduisant à un niveau élevé de leur transcription qui peut entraîner, par le biais d’un silencing post-transcriptionnel, leur inactivation.

LES ABEILLES DÉSORIENTÉES PAR UNE FAIBLE DOSE D’INSECTICIDE

pour la première fois, une équipe de recherche française multipartenariale a mis en évidence dans la revue Science le rôle d’un insecticide dans le déclin des abeilles, non pas par toxicité directe mais en perturbant leur orientation et leur capacité à retrouver la ruche. pour réaliser leur étude, les chercheurs ont collé des micropuces RFID sur plus de 650 abeilles. Ils ont ainsi constaté l’importance du non retour à leur ruche des butineuses préalablement nourries en laboratoire avec une solution sucrée contenant de très faibles doses d’un insecticide de la famille des « néonicotinoïdes », le thiaméthoxam, utilisé pour la protection des cultures contre certains ravageurs, notamment par enrobage des semences.

Fleurs de pois protéagineux de printemps jaune (oVatIon).

Mise en cage de contention des abeilles pour la pose des puces RFID.

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2

028 _{atténuation de l’effet de serre}

et adaptation de l’agriculture et de la forêt

au changement climatique

Simuler les conséquences du changement climatique, modéliser les scénarii en amont pour établir des stratégies locales et

internationales de production et d’évolution. l’Inra met en œuvre et coordonne de nombreux projets axés sur la conservation

et la protection des ressources végétales et animales.

la taÏga RuSSe aCCueIlle

LE SÉMINAIRE INTERNATIONAL ACCAF

Un modèle statistique pour l’estimation

mondiale des émissions de n

₂

o

Fin septembre 2012 le métaprogramme Inra Adaptation de l’agriculture et de la forêt au changement climatique (ACCAF) a co-organisé un colloque international en Russie. Intitulé « Impact des changements climatiques sur la forêt et l’agriculture et stratégies d’adaptation », il a réuni une soixantaine de chercheurs russes, européens et d’Asie centrale, travaillant sur différents sujets autour de cette thé-matique. Les actions prioritaires de collaboration ont été identifiées : projets sur la biogéochimie des sols et sur les espèces invasives d’insectes (déjà en cours entre Français et Russes) ; constitution et mise en commun de bases de don-nées ; modélisation de cultures avec l’International Institute for Applied Systems Analysis, Autriche (IIASA).

Dans la plupart des pays, les émissions de N₂O (gaz à effet de serre très puissant émis en grande partie par les activités agricoles) dues à la fertilisation azotée sont calculées avec la méthode Tier 1 proposée par le Groupe d’experts intergou-vernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Une analyse statistique de 985 données publiées dans 203 articles scien-tifiques a permis, d’une part, d’analyser l’incertitude asso-ciée aux estimations d’émissions fournies par cette méthode et, d’autre part, de proposer une méthode de calcul plus performante. L’utilisation par le GIEC du modèle proposé à l’issue de notre travail conduirait vraisemblablement à une diminution des estimations d’émissions de N₂O pour la plupart des régions du globe. Nous collaborons actuel-lement avec l’université du Minnesota pour cartographier, à l’aide de notre modèle statistique, les émissions de N₂O à l’échelle de la planète en tenant compte de la répartition des apports d’engrais N dans le monde. A terme, si le GIEC est intéressé, ce modèle pourrait être intégré dans la liste des méthodes recommandées pour calculer les émissions de N₂O à l’échelle globale.

MÉTAPROGRAMME

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029

Sous l’écorce de chaque arbre bat un ingénieux système vas-culaire qui transporte tous les jours des centaines de litres d’eau vers l’atmosphère. Ce système hydraulique repose sur un mécanisme unique mais très instable car sans cesse sou-mis aux contraintes de l’environnement. Nos chercheurs, associés à un groupe international de scientifiques ont montré que la plupart des arbres fonctionnent à la limite du point de rupture de ce système hydraulique. Les variations de la disponibilité de l’eau dans le sol peuvent induire une augmentation des tensions sur les colonnes d’eau dans les tissus conducteurs des arbres, notamment en cas de séche-resse. Au-delà d’un certain seuil, ces tensions provoquent une rupture des colonnes d’eau à la suite de l’apparition de bulles d’air, ce qui conduit à un blocage irréversible de la cir-culation appelé embolie. 70% des 226 espèces ligneuses des 81 sites examinés dans cette étude globale fonctionnent avec une « marge de sécurité hydraulique » très faible. Ce travail permet de mieux comprendre pourquoi les dépérissements des forêts provoqués par les sécheresses se produisent non seulement dans les régions arides, mais aussi dans les forêts humides, non considérées à risque jusqu’à ce jour.

un simulateur révèle les dangers du changement

climatique pour le saumon atlantique

Des actions combinées peuvent réduire

les impacts de la production bovine

IBASAM est un simulateur individu-centré représentant le déroulement du cycle biologique du saumon. C’est un outil qui permet de réaliser des expériences virtuelles de change-ment climatique et d’en mesurer les conséquences pour une petite population du type de celles rencontrées en France. Les premières simulations indiquent qu’une augmentation du risque d’extinction est possible, en premier lieu si l’évolution du climat dégrade significativement les conditions de croissance en mer. Une augmentation de l’amplitude des débits (crues et étiages plus sévères) viendrait renforcer le risque d’extinction. En revanche, au moins jusqu’à un accroissement à un rythme de 4°C par siècle, l’augmentation de la température des cours d’eau aurait un effet atténuateur (amélioration de la croissance des juvéniles en eau douce et de la survie en mer).

Dans les systèmes de production de viande bovine, les effets sur l’environnement sont principalement liés à l’entretien du troupeau allaitant. Une analyse de cycle de vie a été réali-sée. Elle a montré que pendant la phase d’engraissement, la nature de la ration module les effets sur l’environnement, en particulier les émissions de gaz à effet de serre. Dans une première étude, trois systèmes d’engraissement de taurillons ont été comparés. Une seconde étude a analysé les effets de l’ensemble du système d’élevage bovin viande sur l’environ-nement. Toutefois, l’amélioration des performances envi-ronnementales du système dans sa totalité nécessite d’opérer

Nature, 2012, 491: 752-755

LES ARBRES DISPOSENT D’UNE FAIBLE

MARGE DE MANŒUVRE FaCe À la

SÉCHeReSSe

PUBLICATION D’EXCEPTION

simultanément plusieurs changements dans la conduite des animaux (vêlage à 2 ans, optimisation de l’utilisation de l’herbe, diminution de la fertilisation azotée, enrichissement de la ration en oméga 3, remplacement du tourteau de soja par du tourteau de colza).

CE MÉTABOLISME QUI CONTRIBUE à LA PRODUCTION DE CO₂ DES SOLS

nous avons découvert que la respiration des sols, traditionnellement considérée comme l’unique résultat d’un métabolisme intracellulaire, est également le résultat d’un métabolisme respiratoire extra-cellulaire (eXoMet), actif dans l’eau et dans les sols même en l’absence de cellules vivantes. la contribution substantielle de ce métabolisme à l’émission totale de Co₂ des sols (de 16 à 48%), ainsi que sa résistance à de hautes températures (150°C) et à des toxiques, impliquent de l’intégrer dans les études du cycle du carbone dans les écosystèmes.

VERS UNE PRODUCTION DURABLE DE CERISES DE QUALITÉ POUR LE MARCHÉ EUROPÉEN

l’action CoSt Fa1104 a pour objectif de créer un réseau européen dynamique de chercheurs et de professionnels travaillant sur la cerise douce et acide, ainsi que leurs porte-greffes associés. Il s’intéresse à tous les aspects liés à la production, commercialisation et consommation de la cerise et regroupe des chercheurs de différentes disciplines. une attention particulière sera prêtée à des priorités de l’union européenne telles que la promotion d’une agriculture durable et l’adaptation au changement climatique.

APPRENDRE à ÉVALUER DES SCÉNARIOS UTILISANT DES MODÈLES

a partir d’études conduites avec des acteurs de terrain autour de différentes problématiques de gestion de l’eau, un cadre méthodologique a été développé pour conduire des exercices de scénarios évalués par modélisation. Ce cadre constitue désormais une aide pour spécifier la nature et l’objectif de l’interaction entre les scientifiques et leurs partenaires de terrain dans des approches d’évaluation intégrée des ressources naturelles.

UN JEU POUR RÉFLÉCHIR AUX ENJEUX DE L’ÉLEVAGE

le rami fourrager est un jeu de plateau s’appuyant sur des modèles informatiques. Il est destiné à accompagner la réflexion de petits collectifs d’éleveurs et d’agents de développement pour adapter les élevages à une diversité d’enjeux (changement climatique, réduction des coûts…) Il intègre toute la complexité d’un élevage tout en demeurant simple d’utilisation. Ce jeu a déjà été utilisé lors de quelque 30 ateliers ayant mobilisé une centaine de joueurs.

©

g. C

attiau / Inr

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2

030 _{Valorisation de la biomasse}

pour la chimie et l’énergie

Favoriser l’exploitation de la matière organique végétale et en optimiser les rendements. proposer des procédés d’extraction

et de synthèse respectueux de l’environnement. l’Inra soutient les usages du carbone renouvelable et s’implique dans

la production d’énergie et de matériaux renouvelables.

Demain, des polyphénols naturels pour la synthèse

de résines époxy biosourcées ?

L’un des enjeux de la chimie verte est de remplacer les com-posés nocifs (bisphénol A, épichlorohydrine…) par des molécules issues de ressources renouvelables, en employant des procédés de synthèse respectueux de l’environnement. Nous avons donc employé des composés phénoliques naturels (catéchine, acide gallique, acide vanillique) pour la production des prépolymères de résines époxy. Ils ont été synthétisés en deux étapes. Les hydroxyles portés par les composés phénoliques ont été allylés afin d’introduire des doubles liaisons. Ces doubles liaisons sont ensuite époxydées à l’aide d’un peracide généré in situ à partir de la lipase B de Candida antartica. Cette voie alternative a conduit à de bons résultats avec l’acide gallique et l’acide vanillique mais n’a pas marché avec la catéchine. Seule la voie classique, réaction avec l’épichorohydrine, permet d’in-troduire des fonctions réactives et d’obtenir le précurseur époxy avec la catéchine. Ces résines époxy biosourcées, for-mulées à partir des composés phénoliques fonctionnalisés, présentent des propriétés mécaniques et thermiques équi-valentes à celles des résines époxy à base de BPA. Une étude

préliminaire sur des extraits d’écorces de bois (peu coûteux) semble prometteuse pour la suite des travaux. Dans un second temps, la synthèse d’autres types de matériaux à base de composés phénoliques (polycarbonates, vinylester) sera étudiée.

e/ Inr