DARkWIN. Projet d’amélioration des cultures face au changement climatique

L’idée est d’identifier les variétés de plantes les mieux adaptées aux conditions climatiques extrêmes et de les utiliser comme base pour des cultures plus résistantes et plus productives, capables de supporter les conditions climatiques défavorables attendues à l’avenir.

Et si nous laissions les pollinisateurs choisir nos prochaines variétés de tomates?

C’est l’idée qui guide ce projet innovant. Au lieu de sélectionner les plantes de manière artificielle en laboratoire, DARkWIN propose une approche différente : laisser les pollinisateurs — en l’occurrence les bourdons — choisir à notre place.

En visitant les fleurs qui les attirent le plus, ces insectes sélectionnent naturellement les plantes présentant les meilleures caractéristiques : une plus grande résistance à la chaleur, une meilleure efficacité dans l’utilisation de l’eau ou une qualité supérieure des fruits.

L’équipe scientifique étudie ce comportement afin de comprendre les préférences des pollinisateurs et leur lien avec la génétique des plantes.

Objectifs du projet

• Développer un nouveau dispositif de géolocalisation pour détecter et quantifier automatiquement les interactions spatio-temporelles séquentielles entre un grand nombre de plantes et d’insectes pollinisateurs.
• Développer la première plateforme automatisée au monde basée sur les interactions écologiques « plante x insecte » afin de phénotyper les traits métaboliques floraux pour la résistance au changement en vue d’une sélection et d’un élevage assistés par les pollinisateurs totalement nouveaux.
• Développement d’un logiciel de sélection végétale assistée par les pollinisateurs comme base d’une nouvelle technique de sélection végétale (NPBT).
• Analyse du phénotypage des pollinisateurs et des fleurs dans la prédiction de la résistance agronomique et de la qualité des cultures.
• Création d’une base de données multi-omiques unique et sans précédent sur le profilage nutritionnel, hormonal, métabolomique et transcriptomique, ainsi que sur les QTL et les gènes candidats.
• Modélisation des décisions de recherche de nourriture des pollinisateurs en fonction de l’environnement et des réseaux plantes-pollinisateurs.
• Développer un ensemble sans précédent de nouveaux hybrides F1 de tomates basés sur la sélection de lignées parentales par les pollinisateurs.

La technologie au service de la sélection naturelle

Dans le projet DARkWIN, la technologie ne remplace pas la nature : elle l’observe et l’accompagne.

Des capteurs miniaturisés (Living IoT) suivent le vol des pollinisateurs pour comprendre quelles fleurs ils préfèrent, et chaque choix donne des indices sur les plantes les plus prometteuses.

Mais pour vraiment comprendre ce qui se passe, il faut aller au-delà du vol. C’est pourquoi l’équipe combine ces données avec des analyses génétiques et de laboratoire qui permettent d’identifier les caractéristiques communes aux plantes préférées des pollinisateurs.

Tout cela se déroule sur une plateforme de phénotypage conçue et installée par Novagric:
Il s’agit de serres multitunnels divisées en six secteurs totalement indépendants, équipés de systèmes Climatec qui permettent de recréer différentes conditions environnementales de manière contrôlée.

Chaque secteur dispose de son propre système de fertirrigation et de capteurs qui surveillent les variables en temps réel, ce qui permet d’observer le comportement des plantes dans différents scénarios climatiques.

Science, technologie et nature travaillent ensemble pour dévoiler de nouvelles façons de comprendre — et d’améliorer — l’agriculture du futur.

Contrôle biologique compatible avec les pollinisateurs

Le projet intègre également des techniques de lutte biologique comme alternative aux traitements chimiques.

En collaboration avec Koppert, l’utilisation de Cryptobug a été introduite: un coléoptère prédateur qui contrôle les populations de cochenilles sans nuire ni aux plantes, ni aux bourdons.

Avantages du projet

En effet, 75 % des cultures vivrières dépendent des pollinisateurs, dont 84 % des espèces cultivées dans l’UE, qui génèrent 31 % des revenus de la production agricole.

En sélectionnant les plantes les plus résistantes avec le taux de pollinisation le plus élevé, la qualité et la quantité des cultures sont améliorées, ce qui se traduit par une augmentation de la production alimentaire.

La sélection de plantes plus attrayantes pour les pollinisateurs peut non seulement améliorer la résistance des cultures, mais aussi contribuer à la protection et à la promotion de la biodiversité. Les résultats de ce projet devraient avoir un impact positif sur l’agriculture au niveau mondial.

Découvrez tout sur le projet

Dans ce reportage vidéo, vous découvrirez le fonctionnement de DARkWIN de l’intérieur, vous ferez connaissance avec les chercheurs qui le rendent possible, et vous comprendrez pourquoi cette nouvelle manière d’envisager l’agriculture pourrait marquer un tournant dans le développement de cultures plus durables et mieux adaptées à l’avenir.

Partenaires et financement du projet

Le projet, qui durera trois ans et demi, est financé par le programme Pathfinder du Conseil européen de l’innovation (Horizon Europe).

Le consortium interdisciplinaire comprend la participation de cinq centres de recherche : le CEBAS-CSIC, qui coordonne le projet, le Centro de Automática y Robótica (CAR, CSIC-UPM), la Estación Biológica de Doñana del CSIC (EBD-CSIC), le Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas (CBGP, CSIC-UPM) et l’Institut Max Planck en Allemagne, ainsi que trois entreprises du secteur agro-alimentaire, dont NOVAGRIC.

Plus d’informations sur le projet : darkwin.eu