ADAAPT

Les transitions agroécologiques des systèmes agroalimentaires actuels se déroulent dans un contexte de pression croissante due aux changements climatiques. Pour améliorer la durabilité de nos systèmes agricoles dans ce contexte, il est essentiel de comprendre comment les individus peuvent s'adapter aux changements environnementaux.

La sélection génétique ne représente qu'une partie de la variation phénotypique et les modèles actuels supposent que le classement des individus n'est pas affecté par les conditions environnementales. Or, il a été démontré, chez diverses espèces, que les perturbations environnementales peuvent influencer l'épigénome et les caractères phénotypiques des organismes.

Il est aussi crucial d'étudier le rôle du microbiote dans l'explication de la variabilité phénotypique. Il faut donc considérer l’holobionte, c'est-à-dire l'organisme hôte (animal ou plante) et les différents micro-organismes (par exemple, bactéries, virus, protozoaires et champignons) qui vivent à l'intérieur et sur l'organisme hôte.

Face à ces défis, qui concernent à la fois les espèces végétales cultivées et les animaux d'élevage, de nouveaux outils de phénotypage doivent être développés pour surveiller l'adéquation de l'individu (plante ou animal) et de son environnement (exposome). Les modifications épigénétiques, telles que la méthylation de l'ADN, sont des marques moléculaires impactant la diversité phénotypique des organismes.

Le défi scientifique du projet est d'utiliser des technologies numériques de type apprentissage automatique pour exploiter les données épigénétiques afin d'optimiser l'utilisation des ressources génétiques animales et végétales, y compris leur microbiote (holobionte), dans une perspective agroécologique. Cela permettra également de modéliser les trajectoires phénotypiques des animaux d'élevage ou des plantes cultivées dans des itinéraires agroécologiques.

Ses objectifs spécifiques incluent :

• La caractérisation des profils épigénétiques des ressources génétiques conservées en France dans divers exposomes liés à la transition agroécologique.
• L’intégration des données génétiques, épigénétiques et du microbiote pour la modélisation agricole à l'aide de méthodes numériques.
• L'étude de la variabilité épigénétique et ses implications pour les capacités d'adaptation en réponse à une modification significative de l’environnement comme un stress thermique.
• L'étude de la capacité d'une horloge épigénétique à prédire avec précision les phénotypes et à être un bon biomarqueur des expositions passées. Les données de méthylation générées au cours du projet contribueront au développement d'un outil d'épigénotypage à haut débit qui pourrait être utilisé à moyen terme par les éleveurs pour intégrer des informations génétiques et épigénétiques, améliorant ainsi la précision des prédictions phénotypiques.

Le projet ADAAPT propose de relever ces défis en fusionnant des compétences concernant les animaux d'élevage, les cultures, leur microbiote, physiologie, génétique, épigénétique, épigénomique et technologies numériques pour l'agriculture, issues de 13 laboratoires différents d'INRAE, de deux équipes de l'Institut Agro, d'une équipe de l'Université d'Orléans et d'une équipe de l'INRIA. Un tel consortium permet de rassembler des biologistes ayant une expertise solide dans divers domaines (généticiens, physiologistes, microbiologistes) et des numériciens (statisticiens et bio-informaticiens).