Diversité intraspécifique et adaptation

Prod 2018-236p GESTAD SPE INRA pole EA

Avis en réponse à la saisine HCB – dossier RX-016, Paris le 21 février 2019

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi sur le fondement du règlement (CE) n° 1829/2003 d’une demande d’avis relative au dossier EFSA-GMO-RX-016 dans le but de proposer des commentaires à destination de l’EFSA en contribution à l’évaluation européenne du dossier, et d’éclairer les autorités compétentes françaises dans une étape intermédiaire en amont du vote à la Commission européenne. Déposé par la société Syngenta Crop Protection NV/SA, ce dossier est une demande de renouvellement d’autorisation de mise sur le marché du maïs génétiquement modifié Bt11 à des fins d’importation, transformation, et alimentation humaine et animale dans l’Union européenne.

Avis en réponse à la saisine HCB - dossier C/NL/06/01_001. Paris, le 17 octobre 2018

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi le 14 août 2018 par les autorités compétentes françaises (le ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation) d’une demande d’avis relative au dossier C/NL/06/01_001 de demande de renouvellement d’autorisation de mise sur le marché de la lignée d’oeillets génétiquement modifiés 123.8.12 (identificateur unique FLO- 40689-6) à des fins d’importation et de commercialisation de fleurs coupées. Ce dossier a été déposé par la société Suntory Flowers Limited auprès des autorités compétentes néerlandaises sur le fondement de la directive 2001/18/CE. Conformément à cette directive, la Commission européenne a adressé le rapport d’évaluation des Pa…

Des chercheurs INRAE traquent les mutations de résistance aux herbicides à l’aide du séquençage à très haut débit. Newsletter SPE (Département INRAE Santé des Plantes et Environnement) n°19, 31 aout 2021

Les inhibiteurs de l’ALS en échec face à l’ambroisie à feuilles d’armoiseEn France, la résistance aux herbicides inhibiteurs de l’acétolactate-synthase (ALS) émerge chez l’ambroisie. Très utilisés car applicables sur la majorité des grandes cultures, ces produits phytosanitaires généralistes inhibent l’ALS, une enzyme clé des végétaux dans la synthèse d’acides aminés essentiels. Ils constituent la deuxième famille de désherbants la plus employée, et en paient le tribut : la résistance à cette classe d’herbicides a été identifiée dans plus de 160 espèces d’adventices, ou « mauvaises herbes ». Récemment rajoutée à cette liste, l’ambroisie à feuilles d’armoise (Ambrosia artemisiifolia) est une…

Dynamique de la diversité génétique dans les populations naturelles et artificielles de plantes autogames

National audience

Les semences de la plante parasite orobanche rameuse ont une dormance saisonnière qui varie au niveau intraspécifique et une faible mortalité au champ

L’orobanche rameuse (Phelipanche ramosa) est une plante parasite bioagresseur majeur du colza en France. Les connaissances sur la viabilité et la dormance de ses semences dans le sol sont cruciales pour contrôler l’orobanche mais restent à acquérir. La présente étude vise à quantifier ces processus grâce à une expérience d’enfouissement de semences au champ de deux ans. Deux populations génétiquement distinctes ont été étudiées, collectées sur colza d’hiver et chanvre respectivement. La mortalité des semences est très faible pour les deux populations (4-7% par an). Les semences montrent une dormance saisonnière dont le timing et l’amplitude varient en fonction de la population, avec une dor…

New polymorphic markers for genetic diversity studies in an invasive plant: the common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.)

Common ragweed is an annual herb that belongs to the Asteraceae family. It is known as an invasive plant originating from the USA. In France the common ragweed is especially abundant in the Rhône-Alpes basin and currently spreads northwards in Burgundy. Ragweed colonizes different types of environments, such as railways, river sides, wastelands, farmlands and cultivated crops (especially sunflowers crops). Herbicide resistance to linuron, glyphosate and/or acetolactate synthase inhibitors has been reported in the USA, which complicates the chemical control of ragweed. In addition, the highly allergenic pollen of ragweed causes severe allergies. These elements make this plant a major threat …

Population differentiation for adaptive traits and their underlying loci in forest trees : theoretical predictions and experimental results

Population differentiation has been investigated in forest trees since provenance tests were established. A vast amount of results has accumulated in numerous reports and articles about intraspecific variation, that have been summarized in textbooks about forest genetics (Wright 1976). Provenance differences exist for almost any adaptive trait that has been measured in provenance test and for almost any species. These results contrast markedly with data based on biochemical markers as isozymes. As shown by the literature review by Hamrick et al. (1992), forest trees usually exhibit extremely low levels of differentiation for isozymes. Results derived from isozyme surveys are confirmed by ot…

Résistances aux herbicides: cible et non-cible, une menace pour le désherbage d’automne des céréales ?

La résistance aux herbicides peut évoluer via deux mécanismes: d’une part une résistance « liée à la cible », causée par une mutation et spécifique d’une famille herbicide, et, d’autre part, une résistance « non liée à la cible », moins spécifique, permettant par exemple une détoxication de diverses molécules. Des simulations montrent que l’évolution de résistance non-cible en réponse aux applications d’herbicides est très probable mais peut rester longtemps inaperçue car lente. En céréales d’hiver, le désherbage chimique des graminées est rendu problématique par l’évolution de résistance à la fois cible et non-cible aux herbicides de sortie d’hiver, ce qui impose un recours accru aux appli…

Papaver rhoeas plants with multiple resistance to synthetic auxins and ALS inhibitors

The pattern of resistance to synthetic auxins and ALS inhibitors was investigated in a population of corn poppy (Papaver rhoeas), originating from central Greece. In June 2013 seed capsules and leaf fragments were collected from ten P. rhoeas plants that survived 2,4-D application in a wheat field with an history of ALS-inhibiting herbicide application. The material was collected separately for each plant. DNA from the collected leaf fragments of each plant was subjected to ALS genotyping at codons 197 and 574 using dCAPS assays. The collected seeds were treated with gibberellic acid to break dormancy and each progeny was planted separately in plastic modular trays containing potting soil. …

Évolutions comparées de la diversité de caractères quantitatifs, de marqueurs neutres et de gènes d'intérêt dans les (méta)populations expérimentales de blé et d'Arabidopsis

National audience

Avis en réponse à la saisine du 2 juillet 2020 relative au projet de décret modifiant l’article D.531-2 du code de l'environnement

Les analyses contenues dans le rapport de surveillance de Bayer Agriculture BVBA ne font apparaître aucun problème majeur associé à la culture de maïs MON 810 en 2018. Toutefois, le CS du HCB identifie encore certaines faiblesses et limites méthodologiques concernant la surveillance de la sensibilité des ravageurs ciblés à la toxine Cry1Ab, remettant en question les conclusions du rapport. Le HCB estime notamment que l’utilisation d’une dose diagnostic présente certaines limites pour la détection précoce de l’évolution de la résistance, tant dans son principe intrinsèque que dans sa mise en oeuvre par Bayer, et recommande une méthode alternative de type F2 screen permettant de déterminer la…

Promoting an evolutionary approach of herbicide resistance

Resistance rapidly and continuously evolves in weed populations undergoing herbicide selective pressure, so that the long-term outcome of herbicide selection remains unpredictable. Most published herbicide resistance studies focussed on the resistance mechanisms, with diagnosis as an applied aim. While elucidating resistance genetic bases is a prerequisite to understand and predict resistance evolution, resistance studies should go beyond the mere description of mechanisms. This means implementing an evolutionary approach of resistance by investigating the probability of appearance or initial frequency of resistance genes, the genetic architecture of resistance, resistance spread and the as…

Commentaires sur le rapport de surveillance de culture du MON 810 en 2018. Paris, le 25 février 2020

Les analyses contenues dans le rapport de surveillance de Bayer Agriculture BVBA ne font apparaître aucun problème majeur associé à la culture de maïs MON 810 en 2018. Toutefois, le CS du HCB identifie encore certaines faiblesses et limites méthodologiques concernant la surveillance de la sensibilité des ravageurs ciblés à la toxine Cry1Ab, remettant en question les conclusions du rapport. Le HCB estime notamment que l’utilisation d’une dose diagnostic présente certaines limites pour la détection précoce de l’évolution de la résistance, tant dans son principe intrinsèque que dans sa mise en oeuvre par Bayer, et recommande une méthode alternative de type F2 screen permettant de déterminer la…

To resistance mechanisms and beyond: an evolutionary approach of herbicide resistance

The diversity of herbicide resistance mechanisms observed today in weed populations is the result of a very rapid evolution in response to the selection pressure exerted by herbicide applications. Herbicide resistance is a dynamic process: weed populations are undoubtedly still continuing to evolve, so that the long-term outcome of herbicide selection is currently unpredictable. The vast majority of the studies addressing herbicide resistance published to date are focussed on the identification of mechanisms endowing resistance, with the applied aim to develop resistance diagnosis methods. Understanding resistance evolution is key to set up proactive weed management strategies that should i…

Modélisation des effets des systèmes de culture sur la dynamique de la plante parasite orobanche rameuse en interaction avec la flore adventice

National audience

Colonisation des paysages agricoles par les espèces des bordures adjacentes : apports de l’approche fonctionnelle

National audience; Une crainte avancée par les agriculteurs repose sur l’hypothèse qu’une gestion plus raisonnée des bordures adjacentes aux champs cultivés pourrait, par relâchement de la pression de fauche, favoriser l’entrée de nouvelles espèces, bisannuelles ou pérennes, dans les parcelles agricoles. Afin de répondre à cette interrogation, notre objectif a été de proposer un cadre conceptuel théorique associant plusieurs champs disciplinaires de l’écologie. En comparaison des études précédemment réalisées, notre apport réside en la prise en compte des traits fonctionnels favorisant la dispersion à courte et longue distance, ainsi que des traits expliquant le maintien de populations viab…

Variabilité génétique, d’histoire de vie et d’infection des populations de l’orobanche rameuse en France

L'orobanche rameuse est une Angiosperme holoparasite épirhize qui infecte une large gamme de cultures annuelles. Selon la culture hôte, la durée de son cycle peut varier de 14 semaines (sur tomate/tabac) à 40 semaines (sur colza). Nous avons mené une expérimentation d'infections croisées afin d'évaluer l'intensité et la cinétique d''infection de populations d'orobanche. Deux populations du parasite, P-long collectée sur le colza et P-short collectée sur le tabac, ont été cultivées sur deux cultures (colza et tomate). Après, 4, 8, 12 et 16 semaines de culture, l'intensité d'infection et la distribution des stades de développement de l'orobanche ont été déterminées. Les deux populations d'oro…

Comité scientifique avis en réponse à la saisine HCB – dossier BE-2011-981. Paris, le 12 novembre 2015

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi le 5 novembre 2015 par les autorités compétentes françaises (le ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt) d’une demande d’avis relative au dossier EFSA-GMO-BE-2011-98 de demande d’autorisation de mise sur le marché du soja génétiquement modifié FG72 pour l’importation, la transformation et l’alimentation humaine et animale. Ce dossier a été déposé conjointement par les sociétés Bayer CropScience AG et M.S. Technologies LLC sur le fondement du règlement (CE) n°1829/2003 auprès des autorités compétentes belges. Par cette saisine, les autorités compétentes françaises consultent le HCB au stade ultime de la préparation…

Commentaires sur le projet de document consensus de l’OCDE sur les considérations environnementales relatives à l’évaluation des risques associé. Paris, le 23 mai 2018

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été sollicité le 4 avril 2018 par la direction générale de l’alimentation du ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation et par la direction générale de la prévention des risques du ministère de la Transition écologique et solidaire pour examiner et commenter le projet de document consensus de l’OCDE (version du 3 avril 2018) sur les considérations environnementales relatives à l’évaluation des risques associés à la dissémination de plantes génétiquement modifiées en vue de la réunion du groupe de travail de l’OCDE sur l’harmonisation de la surveillance réglementaire en biotechnologie les 21 et 22 juin 2018. Le Comité scientifique (CS)1 du HCB…

DNA polymorphism at the FRIGIDA gene in Arabidopsis thaliana : extensive nonsynonymous variation is consistent with local selection for flowering time

FRIGIDA (FRI) is a major gene involved in the regulation of flowering time in Arabidopsis thaliana. Nucleotide variation at this gene was investigated by sequencing 25 field ecotypes collected from western Europe. Genetic diversity at FRI was characterized by a high number of haplotypes and an excess of low-frequency polymorphisms. A large excess of intraspecific nonsynonymous variation associated with low synonymous variation was detected along the first exon in the FRI gene. In contrast, no excess of nonsynonymous divergence was detected between A. thaliana and A. lyrata. The Tajima and McDonald and Kreitman tests, however, suggested that this gene has evolved in a nonneutral fashion. Non…

Résistances aux herbicides, autant en emporte le vent

National audience

Population genetics on Ambrosia genus: past, present and future

National audience; A new Task Force within the COST-SMARTER has recently been created. This group is composed of population genetics experts from five European countries in charge of focusing on “Genetics on Ambrosia” (Austria, France, Germany, Hungary, Sweden). Their mission was to review molecular methods used in published genetics studies on common ragweed and to discuss about future projects. Two different types of molecular markers are generally used in the literature to investigate the genetic structure within and between introduced and/or native populations of common ragweed: microsatellite markers and amplified fragment length polymorphism (AFLP). These methods permit the researcher…

Conséquences de l’utilisation de variétés de tournesol tolérantes aux herbicides sur la flore des agrosystèmes

The farming practices associated with the use of sunflower herbicide-tolerant varieties (HTVs) have raised concerns among public authorities, who have recommended monitoring the potential effects of HTVs on biodiversity. In this context, at the scale of three French departments, the vegetation of 239 sunflower fields and their margins was studied between 2017 and 2019. This lower weed diversity can be attributed to shorter crop rotations and higher herbicide use. Admittedly, the higher densities of A. artemisiifolia observed in plots with HTVs are the cause of the use of these varieties rather than the consequence of these practices. However, these practices do not seem to solve the problem…

Risque de résistance au glyphosate dans les systèmes de culture à base de maïs et effet sur la production agricole et la biodiversité

EASPEGESTADAGROSUPINRA; L'utilisation répétée du glyphosate, en interculture et/ou en culture (dans le cas de cultures tolérantes au glyphosate), peut conduire à la sélection de populations d’adventices résistantes à cet herbicide. Dans cette étude, nous avons introduit un module de génétique dans le modèle de dynamique adventice FLORSYS prédisant mutation, sélection et coûts de la résistance. Nous avons simulé des systèmes de culture à base de maïs, avec différentes fréquences d'application de glyphosate, rotations, intensités de travail du sol et dates de semis. Nous avons analysé la probabilité et le délai d'apparition de la résistance, ainsi que son impact sur la nuisibilité et les béné…

Avis en réponse à la saisine HCB- dossier 2019-159. Paris, le 16 décembre 2019

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi sur le fondement du règlement (CE) n° 1829/2003 d’une demande d’avis relative au dossier EFSA-GMO-NL-2019-159 dans le but de proposer des commentaires à destination de l’EFSA en contribution à l’évaluation européenne du dossier, et d’éclairer les autorités compétentes françaises dans une étape intermédiaire en amont du vote à la Commission européenne. Déposé par la société Pioneer Hi-Bred International, Inc., ce dossier est une demande d’autorisation de mise sur le marché du maïs génétiquement modifié DP202216 à des fins d’importation, de transformation et d’alimentation humaine et animale dans l’Union européenne.

The genetic diversity of wild and cultivated cornflower populations: implications for conservation

International audience; The cornflower, Cyanus segetum Hill, 1762 (formerly Centaurea cyanus L.) is an iconic arable plantthat was historically widespread in Western Europe, but has shown a marked demographic declinesince the mid-20th century. The species is distinctively attractive due to its large blue-colouredflowers and is an important source of nectar for pollinating insects. For these reasons, populationsfrom horticultural or cultivated origins are frequently sown within flower fallows and flower strips.However, cultivated populations may be of non-local origin and have a reduced and/or divergentgenetic variation. Therefore, replacement of local populations by cultivated ones or gene …

Commentaires sur le rapport de surveillance de culture du MON 810 en 2017. Paris, le 23 décembre 2019

Les analyses contenues dans le rapport de surveillance de Monsanto ne font apparaître aucun problème majeur associé à la culture de maïs MON 810 en 2017. Cependant, le Comité scientifique (CS) du Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a identifié une erreur significative d’analyse statistique remettant en question l’analyse du suivi de la sensibilité des sésamies à la toxine Cry1Ab, et suggérant un possible développement de résistance dans les populations du nord-est de la péninsule Ibérique. Par ailleurs, le CS du HCB identifie encore certaines faiblesses et limites méthodologiques concernant la surveillance de la résistance et la mise en oeuvre des zones refuges. Le HCB estime notamment q…

Évolution de la résistance aux herbicides chez l’Ambroisie (Ambrosia artemisiifolia) : recherche des déterminismes génétiques et application au diagnostic moléculaire

National audience; L’ambroisie à feuilles d’armoise impacte à la fois la production agricole (plante adventice) etla santé publique (pollen allergisant et allergénique). Les inhibiteurs de l’acétolactate synthase(ALS), une famille d’herbicides, représentent aujourd’hui le levier le plus efficace pour lacontrôler. Cependant, des résistances à ces herbicides ont été identifiées chez l’ambroisie,entrainant des échecs de traitements. Les données disponibles montrent la présence derésistance liée à la cible (RLC, mutations structurales de l’ALS), mais l’essentiel de larésistance est lié à des mécanismes non liés à la cible (RNLC, modifications de la régulation oudes effecteurs du métabolisme sec…

Biocontrol against the root parasitic plant species Phelipanche ramosa, branched broomrape of tobacco

The branched orobanche, Phelipanche ramosa L., is an obligate parasitic weed that has become, in France, a major agronomic problem in tobacco crops; yield and quality losses can be total and cause growers to reduce the producing area due to lack of available healthy plots or to abandon the crop. Because chemical management is not effective, biocontrol is certainly the alternative to propose but there is currently no biological control agent on the market to meet the expectations of producers and control this parasitic plant. Only a few microorganisms or molecules, are presented as potential and promising candidates in conclusion of scientific articles but the finalization is absent. A colle…

Nested core collections maximizing genetic diversity in Arabidopsis thaliana.

Summary The successful exploitation of natural genetic diversity requires a basic knowledge of the extent of the variation present in a species. To study natural variation in Arabidopsis thaliana, we defined nested core collections maximizing the diversity present among a worldwide set of 265 accessions. The core collections were generated based on DNA sequence data from a limited number of fragments evenly distributed in the genome and were shown to successfully capture the molecular diversity in other loci as well as the morphological diversity. The core collections are available to the scientific community and thus provide an important resource for the study of genetic variation and its …

Adaptive introgression from maize has facilitated the establishment of teosinte as a noxious weed in Europe

Global trade has considerably accelerated biological invasions. The annual tropical teosintes, the closest wild relatives of maize, were recently reported as new agricultural weeds in two European countries, Spain and France. Their prompt settlement under climatic conditions differing drastically from that of their native range indicates rapid genetic evolution. We performed a phenotypic comparison of French and Mexican teosintes under European conditions and showed that only the former could complete their life cycle during maize cropping season. To test the hypothesis that crop-to-wild introgression triggered such rapid adaptation, we used single nucleotide polymorphisms to characterize p…

A la recherche des gènes de la précocité de floraison

National audience; La date de floraison conditionne l'adaptation des plantes annuelles à leur environnement et demeure un critère important des programmes de sélection variétale. Grâce à l'avancée réalisée en génomique fonctionnelle chez Arabidopsis thaliana, l'identification de l'ensemble des gènes impliqués semble possible. Cependant, des interrogations subsistent sur le nombre et les effets des facteurs génétiques à l'origine de la variation naturelle de ce trait

L'orobanche rameuse. Une plante parasite dont la variabilité s'avère complexe

EASPEEcolDurGEAPSICT1; National audience; L'orobanche rameuse (Phelipanche ramosa (L.) Pomel) est une plante connue pour parasiter préférentiellement la tomate dans les pays du bassin méditerra-néen, le tabac et le chanvre en Europe centrale. Mais le colza semble être un nouvel hôte préférentiel avec une augmentation du nombre de parcelles infectées en Bulgarie, Espagne, France et Italie. Pourquoi cette orobanche inquiète Une expansion massive sur colza En France, on observe une expansion massive de cette espèce dans les parcelles de colza depuis la fin des années 1990.

Comité Scientifique, Paris, le 23 juin 2015 avis en réponse à la saisine du 24 avril 2014 de Messieurs Bernard Accoyer et Jean Bizet suite à la proposition de loi relative à l’interdiction de la mise en culture des variétés de maïs génétiquement modifié sur le territoire français1

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi le 24 avril 2014 par Monsieur le Député Bernard Accoyer et Monsieur le Sénateur Jean Bizet, en vertu de l’article L.531-3 du code de l’environnement, d’une demande d’expertise scientifique relative à l’exposé des motifs de la proposition de loi du 4 février 2014 visant à interdire la mise en culture des variétés de maïs génétiquement modifié sur le territoire français. Le Comité scientifique (CS)2 du HCB a procédé à l’examen des questions de cette saisine en séance du 28 mai 2015 sous la présidence de Jean-Christophe Pagès.

Fonction et stabilité des réseaux de pollinisation et de la reproduction des plantes : impacts du paysage agricole

National audience; Les interactions plantes-pollinisateurs, en conditionnant la reproduction sexuée de la majoritédes plantes à fleurs, sont essentielles tant au bien-être humain qu’au bon fonctionnement desécosystèmes. Pourtant, elles sont menacées par l’agriculture intensive et l’homogénéisation despaysages. La préservation en milieu agricole d’habitats favorables aux plantes sauvages et auxpollinisateurs, comme les bordures enherbées permanentes ou les bandes fleuries, pourraitpermettre de conserver les systèmes de pollinisation. Cette thèse associe l’écologie des réseauxet la génétique des populations pour évaluer l’influence de la composition du paysage agricole(habitats semi-naturels,…

Historical and contemporary dynamics of adaptive differentiation in European oaks

International audience

Dissémination des espèces adventices

Prod 2018-236w GESTAD INRA EA SPE; National audience

Trait distribution within winter wheat fields can partly be explained by disturbances and competition for resources

International audience; Weed species are not homogeneously distributed into field elements (Cordeau et al. 2012)*.In a field, weed species are mainly competing with the crop and constrained by management practice (i.e.disturbances). In the crop edge, less unfavorable conditions for weed development (i.e.absence of direct crop competition,l ess frequent disturbances could explain the greater diversity of weeds.To understand this observation, a functional approach base dont raits known to respond both to disturbances and to competitive or facilitative interactions can be used.Our assumptions are that(i)the crop edge is likely to all owawi derrange of ecological strategies thus promoting speci…

Genetic variability at neutral markers, quantitative trait loci and trait in a subdivided population under selection

Abstract Genetic variability in a subdivided population under stabilizing and diversifying selection was investigated at three levels: neutral markers, QTL coding for a trait, and the trait itself. A quantitative model with additive effects was used to link genotypes to phenotypes. No physical linkage was introduced. Using an analytical approach, we compared the diversity within deme (HS) and the differentiation (FST) at the QTL with the genetic variance within deme (VW) and the differentiation (QST) for the trait. The difference between FST and QST was shown to depend on the relative amounts of covariance between QTL within and between demes. Simulations were used to study the effect of se…

Variabilité fonctionnelle intraparcellaire des adventices en culture de blé d’hiver: rôle des perturbations et de la compétition associées à chaque compartiment

National audience; Un champ cultivé est subdivisé en un ensemble de compartiments : l’interface (zone labourée mais non semée), le bord de champ (premiers rangs de la culture) et le plein champ. L’interface est connue pour présenter une diversité taxonomique plus élevée et se caractérise par des filtres environnementaux moins contraignants : faible perturbation (fauche essentiellement) et faible compétition pour les ressources (lumière notamment). Afin de mieux comprendre l’effet de filtrage des différents compartiments d’un champ sur la structuration des communautés adventices, une approche fonctionnelle a été privilégiée. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à : (i) connaître la …

Molecular evolution within and between populations of Arabidopsis thaliana: the FRIGIDA gene

Gérer l’ambroisie à feuilles d’armoise en agriculture biologique

Managing common ragweed in organic agriculture Common ragweed (Ambrosia artemisiifolia L.) is an invasive plant native to North America, capable of developing rapidly in many environments: agricultural fields, roadsides, construction sites, wastelands, riverbanks. Pollen, emitted at the end of summer, causes strong allergic reactions in sensitive people (rhinitis, asthma, etc.). It is also a threat to agriculture, as this annual plant can cause significant yield losses if it is not controlled. A study was conducted to analyze the practices of organic farmers in arable crop systems to control ragweed, as well as their level of knowledge of this plant according to their location. The results …

Avis en réponse à la saisine 150519 - dossier C-NL-13-01. Paris, le 7 septembre 2015

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi le 20 mai 2015 par les autorités compétentes françaises (le ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Forêt) d’une demande d’avis relative au dossier C/NL/13/01 de demande de mise sur le marché de la lignée d’oeillets génétiquement modifiés FLO-40685-1 à des fins d’importation et de commercialisation de fleurs coupées. Ce dossier a été déposé par la société Suntory Holdings Limited auprès des autorités compétentes néerlandaises dans le cadre de la directive 2001/18/CE. Conformément à cette directive, la Commission européenne a adressé le rapport d’évaluation des Pays-Bas ainsi que le dossier du pétitionnaire à l’ensemble …

Nucleotide Variability at the Acetyl Coenzyme A Carboxylase Gene and the Signature of Herbicide Selection in the Grass Weed Alopecurus myosuroides (Huds.)

Acetyl coenzyme A carboxylase (ACCase) is the target of highly effective herbicides. We investigated the nucleotide variability of the ACCase gene in a sample of 18 black-grass (Alopecurus myosuroides [Huds.]) populations to search for the signature of herbicide selection. Sequencing 3,396 bp encompassing ACCase herbicide-binding domain in 86 individuals revealed 92 polymorphisms, which formed 72 haplotypes. The ratio of nonsynonymous versus synonymous substitutions was very low, in agreement with ACCase being a vital metabolic enzyme. Within black grass, most nonsynonymous substitutions were related to resistance to ACCase-inhibiting herbicides. Differentiation between populations was stro…

Synthèse sur la détection des produits issus des nouvelles technologies génomiques (NGT) appliquées aux plantes. Paris, Paris, le 26 novembre 2021

Synthèse sur la détection des produits issus des nouvelles technologies génomiques (NGT) appliquées aux plantesLa question du statut réglementaire des NGT (New Genomic Techniques), qui ont été définies comme techniques de modification du génome « apparues » depuis 2001 , est actuellement débattue en Europe. Ces techniques n’existaient pas, ou étaient peu développées lors de l’adoption des directives et règlements européens qui encadrent actuellement les organismes génétiquement modifiés (OGM). A l’époque le législateur européen avait choisi de réglementer les techniques de transgénèse et d’exempter les méthodes de mutagénèse notamment sur la base d’une expérience d’usage n’ayant révélé aucu…

A whole-transcriptome approach to unravel non-target-site-based resistance to ALS inhibitors in Ambrosia artemisiifolia

International audience; Non-target-site-resistance (NTSR) to herbicides is a major cause for chemical control failure in a number of weeds. Studies investigating NTSR essentially considered grass weeds. Here, we investigated the transcriptomic bases of NTSR to ALS inhibitors in the global, allergenic weed Ambrosia artemisiifolia. Our objectives were to establish a transcriptome resource for A. artemisiifolia and to use a comparative, quantitative transcriptome sequencing approach (RNA-Seq) to identify candidate NTSR genes in this species. Using the PacBio sequencing technology that generate long sequence reads, a transcriptome resource was obtained from the apical part of one 4-leaf plant, …

Adapting cropping system to delay herbicide resistance. A simulation study

Weeds have evolved resistance to numerous herbicides, and their management becomes increasingly expensive and difficult. Here we (1) adapted the existing weed dynamics simulation model AlomSys to account for target-site resistance to acetyl-coenzyme A carboxylase (ACCase)-inhibiting herbicides in Alopecurus myosuroides by integrating wild and mutant target-site resistant (TSR) genotypes, mutations, fitness costs and seed immigration, and (2) ran simulations testing different crop management practices for their ability to delay resistance evolution and/or control of TSR plants. Simulations of an oilseed rape/winter wheat/winter barley rotation showed that TSR plants exceeded 1 plant/m² appro…

AVIS en réponse à la saisine HCB - dossier 2020-172. Paris, le 06 septembre 2021

Le Haut Conseil des biotechnologies (HCB) a été saisi le 22 juin 2021 par les autorités compétentes françaises (Ministère de l'Agriculture et de l'Alimentation) d'une demande d'avis relative au dossier EFSA-GMO-NL-2020-172 de demande d'autorisation de mise sur le marché du maïs génétiquement modifié DP915635 à des fins d'importation, transformation et alimentation humaine et animale. Ce dossier a été déposé par la société Pioneer Hi-Bred International, Inc. auprès des autorités compétentes néerlandaises sur le fondement du règlement (CE) n° 1829/2003. Dans le cadre de ce règlement, l'évaluation des dossiers de demande de mise sur le marché est confiée à l'Autorité européenne de sécurité des…

Evolution de la résistance aux herbicides chez l’Ambroisie (Ambrosia artemisiifolia) : recherche des déterminismes génétiques et application au diagnostic moléculaire

National audience; Ce projet de thèse considère une plante adventice particulièrement problématique : l’Ambroisie à feuilles d’armoise (Ambrosia artemisiifolia), une espèce impactant à la fois la production agricole et la santé publique (pollen très allergisant et allergénique). Les inhibiteurs de l’acétolactate synthase (ALS), une famille d’herbicides, représentent aujourd’hui le levier le plus efficace pour le contrôle de cette adventice dans les parcelles agricoles. Cependant, des résistances à ces herbicides ont été identifiées chez l’Ambroisie, entrainant des échecs de traitements. Les données disponibles montrent la présence de résistance liée à la cible (mutations structurales de l’A…

Mutant ACCase alleles endowing herbicide resistance have a direct effect on seed germination

Germination and emergence dynamics and herbicide resistance are adaptive traits crucial for weed persistence in arable fields. Herbicide resistance alleles can have pleiotropic effects on other traits. We investigated the pleiotropic effects of acetyl-coenzyme A carboxylase (ACCase) alleles L1781, N2041 or G2078 on seed germination and seedling emergence in the grass weed Alopecurus myosuroides (black-grass). We used black-grass populations with homogenised genetic backgrounds that segregated for L1781, N2041 or G2078 ACCase alleles. In two series of experiments, germination dynamics and seedling growth were compared among seeds containing embryos carrying no, one or two copies of a given m…

Bases génétiques de l'évolution adaptative de populations végétales en gestion dynamique : données expérimentales et modélisation

National audience

Fonction et stabilité des réseaux de pollinisation et de la reproduction des plantes sauvages en contexte agricole

La reproduction sexuée des plantes dépend des interactions plantes-pollinisateurs. Il est intéressant d’étudier les systèmes d’interactions plantes-pollinisateurs en milieu agricole pour plusieurs raisons. D’abord, l’intensification agricole est l’une des causes majeures de déclin des pollinisateurs alors que l’équilibre des écosystèmes et de nombreuses productions alimentaires dépendent de ces derniers ; il est donc urgent de trouver des modèles alternatifs permettant de restaurer des systèmes fonctionnels de pollinisation en milieu agricole. Ensuite, le paysage agricole, et en particulier en agroécologie, est dynamique dans l’espace et dans le temps. Il crée donc une certaine hétérogénéit…

Différences de capacités d’induction de la germination de deux pathovars d’orobanche rameuse sur une gamme d’hôtes des familles des brassicacées et fabacées

Branched broomrape (Phelipanche ramosa (L.) Pomel) is a holoparasite weed causing significant yield losses on several crops, especially in France on winter oilseed rape fields. The ability to induce germination of seeds of branched broomrape, variable between host species, represent an important information to identify the status of weed species present in the crop (host or non-host). In this study, conducted in in vitro conditions, we focused on two botanical families and two dominant pathovars of branched broomrape in France. We show that the host species is the only important explanatory factor of seed germination rate, the latter being not affected by the pathovar. Among the species stu…