Le changement climatique en cours aura un impact considérable sur les conditions environnementales et affectera donc négativement l’agriculture de plusieurs manières, allant de la disponibilité en eau ou en intrants à la modification de la répartition des ravageurs ou des maladies. Une piste pour faire face aux contraintes du changement climatique, tout en répondant aux objectifs de l’agroécologie, est de caractériser efficacement, avant son exploitation en sélection, la diversité génétique inexploitée, stockée et disponible dans les collections ex situ et in situ. Ceci sera conduit pour les espèces animales (lapin, abeille, truite, poulet, porc, chèvre, mouton, bovins…) et végétales (blé, maïs, tournesol melon, choux, navet, abricotier, pois, fèverole, luzerne, tomate aubergines, pommier, cerisier, pêcher, vigne…) majeures de l’Agriculture Française. Il a été largement démontré qu’au cours des derniers millénaires de domestication et siècles de sélection, seule une fraction réduite de la diversité génétique disponible dans le monde a été largement exploitée pour ces espèces animales et végétales d’intérêt, ouvrant la nécessité de réintroduire de la diversité rare (ex : population locale), ancienne ou sauvage dans les schémas de sélection pour faire face aux enjeux du changement climatique et de la transition agroécologique.

Pour atteindre cet objectif, à partir d'une collection de 20 476 et 7 466 accessions des espèces végétales et animales précédentes, le projet AgroDiv sera organisé en six axes de travail

• collecter et échantillonner les accessions sélectionnées à associer à des données de passeport fournissant toutes les informations nécessaires à leur authentification ;
• décrypter cette diversité génétique grâce aux méthodes de génotypage et de séquençage les plus avancées, pour fournir, à une échelle sans précédent, des variants génétiques les caractérisant ;
• développer des moteurs de recherche conviviaux et des méthodes d'intégration multiomiques pour filtrer rapidement et efficacement les données des collections et des essais sur le terrain afin d'évaluer « fonctionnellement » les accessions ou les populations d'intérêt à mobiliser dans les futurs systèmes alternatifs et schémas de sélection ;
• optimiser et développer les outils nécessaires pour explorer la diversité disponible par des approches de génétique des populations (à partir des données de génotypage) et de pangénome (à partir des données de séquence de génomes) ;
• explorer la diversité phylogénétique disponible dans les collections pour caractériser les régions génomiques fonctionnelles clés, soit à l'échelle du génome entier, soit à l'échelle de loci spécifiques ;
• transférer ces connaissances acquises sur la diversité génétique de chaque espèce étudiée dans une approche de recherche translationnelle afin d'exploiter tout allèle-gène-marqueur d'une espèce à l’ensemble des espèces pour lesquelles le trait ciblé présente un intérêt.

Le projet utilisera et développera ainsi des approches de génomique et de génétique de pointe pour caractériser en profondeur le matériel biologique et évaluer leur valeur potentielle pour une utilisation future dans une perspective de transition agroécologique et de changement climatique.
Ce projet a vocation à générer des connaissances et un cadre d’analyse général, via des données et des méthodes qui seront distribuées le plus largement possible à la communauté scientifique pour pérenniser ces recherches en suivant les principes FAIR et les règles de l’Open Science.

Pour cela, le projet AgroDiv repose sur un consortium unique de 191 spécialistes reconnus en génétique, génomique, biostatistiques et bio-informatique issus de quatre instituts de recherche, INRAE, CNRS, IRD, Inria (ainsi que via les Unités Mixtes de Recherche, les Universités, le CEA, le CIRAD, AgroParisTech et l’Institut Agro Montpellier) et travaillant aussi bien dans le domaine animal que végétal.

Siegfried Dubois (INRAE, UMR 1388 - GenPhySe - Cytogene) : Développements méthodologiques pour l’étude de la variabilité génétique des populations animales.

Nina Marthe (IRD, UMR 233 - DIADE - Dynadiv) : annotation des graphes de pangenomes.

Jeong Ko (INRAE, UMR 0875 - MIA-T – SaAB) : Intégration de données multi-omiques appariées à grande échelle.

Arthur Durante (INRAE, UMR 1388 - GenPhySe – GENEPI) : Adaptation de l’élevage de porc au changement climatique - évaluation de l’architecture moléculaire de l’adaptation à la chaleur par séquençage et épigénotypage.