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Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à la sélection Breeding for economically and environmentally sustainable wheat varieties: an integrated approach from genomics to selection Coordinator: Jacques Le Gouis (INRA) Project Manager: Marion Bondoux (INRA Transfert)

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Page 1: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la

génomique à la sélection

Breeding for economically and environmentally sustainable wheat varieties: an integrated approach

from genomics to selection

Coordinator: Jacques Le Gouis (INRA)

Project Manager: Marion Bondoux (INRA Transfert)

Page 2: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

Angers-

Nantes

Bordeaux

Rhône-Alpes-

Auvergne

Toulouse

PACA

Versailles-Grignon

Partnership

1 competitiveness cluster

VEGEPOLYS VALLEY

10 private companies

Agri-Obtentions

BASF

Biogemma

Caussade Semences

Florimond Desprez

Limagrain Europe

KWS Momont

RAGT 2n

SECOBRA Recherches

Syngenta

1 technical institute

ARVALIS – Institut du végétal

15 public research laboratories

Centre INRA Rhône-Alpes-Auvergne

UMR GDEC (INRA-UCA)

UMR GAEL (INRA-UPMF)

Centre INRA Angers-Nantes

UPR BIA (INRA)

Centre INRA Versailles-Grignon

US EPGV (INRA)

UMR GV (INRA-UPS-CNRS-AgroParisTech)

URGI (INRA)

UMR BIOGER (INRA-AgroParisTech)

UMR EGC (INRA-AgroParisTech)

UMR Agronomie (INRA-AgroParisTech)

UMR SADAPT (INRA-AgroParisTech)

Centre INRA Bordeaux

UMR BFP (INRA-Univ. Bordeaux I&II)

Centre INRA Toulouse

UPR CNRGV (INRA)

Centre INRA PACA

UMR EMMAH (INRA-Université d’Avignon)

Le LIMOS (UCA)

GEVES (Groupe d’Etude et de contrôle des

Variétés Et des Semences)

1 project management and

technology transfer company

INRA Transfert

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Budget and timing

• Total Cost: 34 M€

• Budget requested: 10 M€

9 M€

510 K€ in 2011

313 K€ in 2013

200 K€ in 2012

200 K€ in 2014

Timing:

Start: September 1, 2011

End (initial): December 31, 2019

End (revised): December 31, 2020

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Structure

Scientists Breeders Farmers Consumers

WP1: Sequencing and markerdevelopment for high

throughput genotyping and candidate genes isolation

WP2: Genetics and ecophysiologie of wheat adaptation to biotic and

abiotic stress in the frame ofSustainable agricultural systems

and climate change

WP3: Characterization and exploitation

of natural genetic variability

WP4: Design, implementationand evaluation of novel

breeding strategies

WP5: Bioinformatic tools for data integration and dissemination

WP

7: P

roje

ct m

anag

em

en

t

WP6: Dissemination, technology transfer & training

Page 5: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

WP1: Sequencing and marker development for high throughput detection of polymorphisms and target trait

candidate genes isolation (E. Paux, INRA GDEC)

Sequencing(1B, WGS, trait-

associated contigs)

GenotypingMapping

(WP1, 2, 3, 4)

Marker development

(Genes, intergenicregions, ISBPs)

The BreedWheat TaBW420K SNP array

Page 6: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

WP2: Genetics and ecophysiology of wheat adaptation to biotic and abiotic stress (S. Lafarge, Biogemma)

Our Targets:Nitrogen Use Efficiency

Grain protein compositionWater use efficiency

Heat stressDiseases resistance

Our Tools:Modelling/Innovative phenotyping

Candidate genes identificationField Trials

GWAS

Our Results:Candidate genes

Markers-associated traitsMaterials for breeding

Candidate genes identification for NUE and

heat stress tolerancePhenotyping: 3 years – 25 trialsGWAS with 92k SNPs from WP1

Modelling of plant canopy architecture and derived variables (green fraction)

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WP3: Characterization and exploitation of natural genetic variability (J. Derory, Limagrain)

• Characterization of 5,000 wheat lines from

INRA collection

• Identification of new sources for abiotic stress tolerance

• Introduction into French germplasm

Creation of nine

advanced-backcross

populations using

drought/heat tolerant lines

BC1S5 available for field

phenotyping in years 7-8

Page 8: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

WP4: Design, implementation and evaluation of novelbreeding strategies (G. Charmet, INRA GDEC)

Integrated statistical toolsfor molecular

breeding

Development of real size breeding programs

Evaluation of new ideotypesin sustainable

systems

Sociologic approach of

genotyping data production

Page 9: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

WP5: Bioinformatics (M. Alaux, INRA URGI)

BW information system

Data integration

Specific development

First data integrated

- 471,000 SNP (WP1)

- 100,000 field datapoints (WP2)

- 5,000 genetic resources

passport data (WP3)

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Name

Structure

WP6: Dissemination and technology transfer(B. Béjar, Céréales Vallée)

Public web site: https://breedwheat.fr/ Posters and brochures

( English & French)

Newsletters (French)

International Wheat Innovation Workshops

Clermont-Ferrand, November 2015 and

March 2018

TrainingsInternational conferences

Social networks: @breedwheat

Scientific publications and presentations at congresses

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WP7: Project management(M. Bondoux, INRA Transfert)

Organisational structure Project meetings

Collaborative platform

Consortium management and communication

Reporting to the ANR

IP management

Page 12: Développer de nouvelles variétés de blé pour une ... · Développer de nouvelles variétés de blé pour une agriculture durable : une approche intégrée de la génomique à

Interaction with other projects / initiatives

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https://breedwheat.fr/

@breedwheat

A question? [email protected]