L’Unité sous contrat « Caractérisation et suivi des phénomènes d’évolution des résistances » (USC CASPER) étudie la résistance des bio-agresseurs des cultures aux produits de protection des plantes, communément appelés pesticides. C’est également une plateforme commune à l’Anses et l’INRAE (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement) pour l’analyse et la recherche sur les résistances aux produits de protection des plantes. Cette thématique est abordée aussi bien d’un point de vue pratique, dans le cadre du plan de surveillance national des résistances aux produits de protection des plantes, que d’un point de vue plus fondamental, à travers des projets de recherche.

Onze agents travaillent dans l’USC CASPER : six chargés de projets scientifiques, une ingénieure d’étude INRAE, trois techniciens et un agent administratif. Elle accueille en moyenne deux stagiaires (master 2, IUT…) par an et participe au co-encadrement d’étudiants en thèse.

Une des collaborations scientifiques centrales de l’unité se fait avec les membres du réseau R4P (réseau de réflexion et de recherches sur les résistances aux pesticides).

Activités de recherche

Les questions de recherche de l'unité peuvent être regroupées en trois grands thèmes :

• la caractérisation des mécanismes de résistances des bio-agresseurs ;
• l’étude des coûts associés à l’évolution d’une résistance ;
• l’exploration des répartitions spatiales et temporelles de ces résistances dans les paysages agronomiques.

Mécanismes de la résistance des bio-agresseurs

L’unité s’intéresse à caractériser les modifications génétiques impliquées dans les phénotypes résistants mis en évidence dans les tests biologiques. Ces phénotypes résistants peuvent être la conséquence de mutations de l’ADN ou des variations dans l’expression des gènes. Ces études apportent des informations qui peuvent avoir un impact sur la stratégie de gestion de la résistance telles que le caractère dominant ou récessif de la résistance, le caractère mono - ou polygénique… Connaitre les bases génétiques de la résistance permet également de développer des outils d’analyse par biologie moléculaire qui facilitent la réalisation des surveillances à plus grande échelle, de manière plus rapide et plus flexible par rapport aux tests biologiques.

Coût évolutif de la résistance

L’unité s’intéresse aussi à des questions de recherche autour du coût évolutif de la résistance aux produits de protection des plantes. Un coût de la résistance existe lorsque les individus résistants ont une valeur sélective inférieure à celle des individus sensibles en absence de pression de sélection, c’est-à-dire en l’absence de produits de protection des plantes. Autrement dit, cette situation existe lorsque, sans traitement, les individus résistants sont moins performants que les individus sensibles : une longévité plus faible, une croissance plus lente, un nombre de descendants moindre. L’existence d’un coût peut avoir de fortes retombées sur la gestion de la résistance dans les parcelles agricoles. En effet, lorsqu’un coût existe, on s’assure d’une diminution de la proportion d’individus résistants en utilisant temporairement d’autres techniques qui diversifient la pression de sélection (autres produits, bio-contrôle, leviers agronomiques…). Cependant, l’existence d’un coût de la résistance n’est pas systématique. Il existe des cas où la résistance n’a aucune influence, voire a un effet positif sur la performance des individus résistants.

Réponse évolutive à un paysage agronomique

Dans un contexte de réduction de l’utilisation des produits de protection des plantes de synthèse pour une agriculture durable, il est essentiel de mieux comprendre les facteurs qui favorisent l’émergence, la dispersion et l’accroissement des résistances à ces produits. La majorité des expérimentations menées au sein de l’USC CASPER est réalisée en laboratoire. Travailler en milieu contrôlé permet d’évaluer et de quantifier précisément les niveaux de résistances des bio-agresseurs des cultures vis-à-vis des substances actives ou des produits de protection des plantes étudiés. Une des limites de ce type d’approche est que leur résultat est la plupart du temps difficilement traduisible en termes d’efficacité dans les champs. Les pratiques réelles sur le terrain sont diverses et souvent complexes : alternance de produits, conditions climatiques, organisation spatiale des cultures... Cela peut entrainer des dynamiques d’évolution des fréquences et des répartitions des résistances complexes. Notre objectif est d’essayer de lier l’évolution et la variation des résistances dans le temps et dans l’espace aux pratiques culturales, et en particulier à la fréquence, à la quantité et à la diversité des produits de protection des plantes utilisés.

Projet de recherche phares de ces cinq dernières années et en cours

Projet ASAP (2025-2030)

Financement : plan PARSADA

Le retrait annoncé de 75 substances actives (SA) du marché des pesticides risque d’engendrer un fort report de la pression de sélection vers les méthodes de luttes restantes. Le faible nombre de solutions efficaces fragilise la résilience de notre système agricole qui peut à tout moment basculer suite à l’émergence de résistance à une méthode de lutte ou à un produit de protection des plantes (PPP) pivot qui n’aurait pas d’alternative. Dans ce projet, nous proposons de ralentir les adaptations des bioagresseurs aux méthodes de lutte en anticipant, surveillant et gérant ces phénomènes évolutifs. Gérer les résistances revient donc à ne plus les subir de façon passive mais à affronter ces phénomènes pour en limiter les conséquences. Ce projet ambitieux, en collaboration avec les membres du réseau R4P, des unités INRAE et de nombreux instituts techniques agricoles, combine des approches de surveillance de terrain avec des axes de recherches plus fondamentaux, en particulier sur l’évolution des phénomènes de résistances vis-à-vis des nouvelles méthodes de luttes.

Projet TRAPP (2025-2028)

Financement : ANR (Agence Nationale de la Recherche)

Les insecticides peuvent avoir des effets à dose faible sur les insectes présents dans l’agroécosystème, ainsi que sur leurs descendants non exposés directement. Le projet TRAPP a pour objectif de caractériser l’effet transgénérationnel d’un grand nombre d’insecticides sur une grande variété de traits phénotypiques, à plusieurs températures, chez la mouche Drosophila melanogaster. Le projet devrait aussi permettre d’identifier les mécanismes épigénétiques responsables des variations transgénérationnelles observées. L’unité est particulièrement intéressée par la potentielle modification transgénérationnelle du niveau de résistance de l’insecte aux insecticides.

Projet RESIVIR (2024-2025)

Financement : Anses

Le puceron Myzus persicae est capable de transmettre des centaines d’espèces de virus phytopathogènes, entraînant des pertes importantes au niveau agricole. Or, les modifications physiologiques et/ou comportementales liées aux phénotypes résistants aux grandes familles d’insecticides pourraient permettre au puceron de transmettre des maladies virales plus efficacement encore. En collaboration avec l’unité BVO du Laboratoire de la Santé des Végétaux (Anses) et l’unité Phim (INRAE), le projet vise à mesurer le taux de transmission de phytovirus pour des pucerons sensibles et résistants à des PPP. Les traits d’histoire de vie, telle que la fécondité ou la longévité, leur comportement en présence ou non de virus dans les plantes, et le transcriptome seront également étudiés pour commencer à établir des corrélations.

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