Projet EXCHANGE 2020-2023

EXCHANGE est un projet de recherche soutenu financièrement par la Région Nouvelle-Aquitaine et INRAE département SPE,

Les champignons phytopathogènes sont responsables de pertes de production et d’altérations de la qualité des produits végétaux affectant ainsi la rentabilité économique des filières agricoles. Parmi les agents pathogènes responsables d’altérations majeures des récoltes céréalières, les espèces produisant des mycotoxines sont particulièrement préoccupantes. Sur maïs en Europe, les espèces du genre Fusarium, responsable de la fusariose de l’épi, sont les plus fréquemment recensées. Fusarium graminearum, producteur de deoxynivalenol (DON et ses formes acétylées) et F. verticillioides, producteur de fumonisines, sont les espèces majoritairement retrouvées. Les champignons du genre Aspergillus, produisant des aflatoxines, sont également associés aux maladies sur épi. Si ces champignons sont plus souvent rencontrés dans des régions présentant des climats tropicaux et sub-tropicaux, une récente étude menée pour le compte de l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments alerte sur le fait que le réchauffement climatique pourrait entraîner une contamination de produits végétaux cultivés dans les zones du Sud de l’Europe.

La région Nouvelle-Aquitaine n’échappe pas au phénomène de réchauffement climatique avec une élévation de la température moyenne annuelle constatée d’environ 1.4°C depuis 1900 ainsi que des alternances entre des épisodes de sècheresse et fortes précipitations plus fréquentes. Des modifications dans la représentativité des espèces fongiques toxinogènes, et une évolution des populations de pathogènes sont des scénarios très probables.

Dans ce contexte, l’objectif principal du projet est d’acquérir les connaissances écophysiologiques sur les espèces potentiellement productrices de toxine indispensables pour nourrir des modèles de prédiction du « risque mycotoxine » sur maïs, afin de permettre à long terme d’évaluer l’évolution potentielle de ce risque liée aux changements climatiques et d’en assurer une meilleure gestion en Nouvelle-Aquitaine. Pour cela, le projet Exchange ambitionne de dresser une cartographique actualisée du « risque mycotoxine » dans la région et d’identifier les situations à risque conduisant à des niveaux de contamination élevés. Les données générées permettront d’identifier des paramètres déterminants de la représentativité des espèces fongiques et du risque mycotoxine associé.

Les étapes du projet sont :

1-      Construction d’une collection d’échantillons de maïs représentatif l’ensemble des micro-régions et/ou micro-climats présents en Nouvelle-Aquitaine, en partenariat avec les coopératives du sud-ouest.

2-      Caractérisation, pour chaque échantillon, du risque mycotoxinogène par l’identification des espèces potentiellement productrices de toxines et l’établissement de profils de contamination réel en mycotoxines. Les données ainsi générées seront mises en regard des informations disponibles pour une analyse statistique multivariée approfondie afin d’identifier des situations à risque.

3-      Étude de la plasticité phénotypique et du potentiel adaptatif de champignons mycotoxinogènes en réponses aux changements environnementaux. Ce point servira de support à une thèse de doctorat, cofinancée par le département SPE d'INRAE et la région Nouvelle-Aquitaine. L’objectif de ce projet de thèse est d’étudier la plasticité phénotypique de F. graminearum en tant que composante de la réponse adaptative du champignon face à des stress abiotiques potentiellement liés aux changements climatiques (température, disponibilité en eau, CO2). Il s’agira d’une part de caractériser la plasticité phénotypique du champignon face à une gamme de variations de ces différents paramètres (proxis in vitro), et d’autre part d’en définir les déterminismes génétiques et moléculaires sous-jacents par des approches de génomiques des populations exploitant des collections de souches (génétique d’association) ou des descendances expérimentales (détection de QTL). La possible dimension épigénétique de la plasticité sera également ponctuellement abordée par la caractérisation de la plasticité de souches de F. graminearum délétées pour certains gènes cibles clés.

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Contact

marie.foulongne-oriol@inrae.fr