Filière de production de matériel

Filière de certification du matériel végétal de reproduction

Le C.R.A-W a depuis longtemps développé des recherches et des activités visant l’amélioration et la garantie de la qualité des productions agricoles, et horticoles.
Dans le cadre de plantes dont la multiplication est essentiellement basée sur la voir végétative, la qualité du matériel est essentielle, tant au niveau sanitaire qu’au niveau de l’identité.
Le CRA-W participe tant au niveau des plants de pomme de terre que du matériel de pépinière fruitière au développement des filières de production.


1. Production de matériel de pré-base en pomme de terre

Pour assurer une production de qualité en plants de pomme de terre, il convient de fournir la tête de la filière de multiplication en matériel végétal de qualité sanitaire et physiologique optimale.

En multiplication de plants,les virus de la pomme de terre sont parmi les agents infectieux les plus dangereux. La plupart d’entre eux sont transmis aux plantes par des vecteurs très communs, les pucerons. La production de plants est soumise à des contrôles phytosanitaires stricts visant le respect de normes officielles d’infection. Etant donné le risque économique que constitue le déclassement ou même le refus des productions par le Service officiel de contrôle, les producteurs sont poussés vers une protection intense plus ou moins aveugle des parcelles de multiplication. Une meilleure compréhension du phénomène de transmission des virus et des facteurs favorisant la transmission peut aider à mettre sur pied des systèmes de protection
moins dépendants de l’usage des pesticides.


Le CRA-W possède une collection de plus de 350 variétés de pommes de terre contrôlées de manière approfondie sur leur état sanitaire viral et bactérien et maintenues in vitro afin de pouvoir y sélectionner le matériel initial :
• pour des multiplications commerciales destinées à approvisionner les filières de multiplication;
• pour établir un programme d’obtention et d’évaluation de nouvelles variétés de pomme de terre.
Cette collection permet également, par comparaison, la réalisation des contrôles d’authentification variétale à la demande de la profession. Cette authentification peut être réalisée par leur profil en protéines solubles ou par marqueurs moléculaires

1.1. Détermination du statut virologique


Le CRA-W bénéficie d'une expérience de plus de 20 ans dans l'exécution en routine des analyses qualitatives DAS-ELISA pour la détection des virus communs de la pomme de terre et est accrédité ISO 17025 depuis le 6 novembre 2007.


2. Matériel de pépinière fruitière certifié


Les directives européennes, les règlements nationaux et régionaux déterminent la qualité phytosanitaire du matériel de multiplication que le producteur doit garantir pour que ses plantes soient conformes aux normes du marché communautaire.

Dans ce cadre, trois classes de matériel certifié sont prévues :

- Identité Garantie (GI) : matériel dont l’identité variétale est garantie par une filiation connue.
- Exempt de certains virus (VT) : matériel GI reconnu exempt de certains virus et agents pathogènes similaires à un virus
- Exempt de virus (VF) : matériel GI reconnu exempt de tous virus connus et tous agents pathogènes similaires à un virus


Dans ce dernier secteur, les recherches propres et d’autres développées sous conventions ont conduit, d’une part, à la mise en route de 2 filières complètes:

- la première permettant la certification de l’identité variétale (lien vers 2.1) d’espèces végétales (GI), et
- la seconde conduisant à la délivrance de matériel végétal d’état virologique certifié (lien vers 2.2) (VT ou VF).


2.1. Certification de l’identité variétale

Pour l’ensemble de la filière de la pépinière, les critères d’authenticité variétale sont parmi les facteurs les plus importants du point de vue commercial. Tout client doit en effet pouvoir obtenir une garantie optimale sur l’identité des variétés qu’il achète.

= Regina ?

Le système repose sur la traçabilité du matériel végétal au cours de sa multiplication au sein de la filière.
Le CRA-W a développé les outils permettant, en premier lieu d’assurer la réalité de cette garantie basée sur l’origine exacte du matériel, et en second lieu de contrôler tout au long de la filière, a priori et a posteriori, la fiabilité de cette certification. Ces outils reposent sur les capacités d’identification des pomologistes (lien vers 2.1.1.) mais aussi sur la mise en œuvre des techniques complémentaires (et plus rapides) de biologie moléculaire (lien vers 2.1.2.).
Dans les deux cas, il faut cependant faire une différence entre « certifier l’identité variétale » et « identifier » une variété. Il est en effet possible de démontrer qu’une variété ne correspond pas à la référence, mais il n’est pas toujours possible alors de déterminer l’identité réelle de cette variété en l’absence de référence.

2.1.1. La pomologie


L’expertise du pomologiste se construit à partir de comparaisons des caractères observés avec des descriptions bibliographiques, des bases de données, ainsi qu’avec des arbres de référence de conservatoire.

Le CRA-W s’est spécialisé notamment en Pomologie et en caractérisation de la biodiversité fruitière , il assure ainsi le maintien de collections des variétés de référence qui intéressent les pépiniéristes belges. Il effectue également les contrôles pomologiques des variétés assainies, des parcs à bois et des échantillons apportés par les pépiniéristes et par le public assurant ainsi un « Contrôle qualité » et une aide à la valorisation du patrimoine fruitier.

Le domaine d’application de la certification variétale par la pomologie, se limite actuellement aux espèces fruitières, pommiers et poiriers principalement, ainsi que pruniers et cerisiers. Aucune référence en ornement n’est développée actuellement.

2.1.2. Les marqueurs moléculaires

L'identification sur base d'empreintes génétiques est devenue familière au grand public dans le domaine de la criminologie: l'ADN contenu dans un cheveu, dans une trace de sang permet d'identifier un individu. La même technique peut être appliquée aux végétaux: chaque variété fruitière possède ainsi des empreintes génétiques (lien vers Exemple) qui lui sont spécifiques.

La certification de l’identité variétale par marqueurs moléculaires a déjà été réalisée au CRA-W pour des pommiers, poiriers, cerisiers, pruniers, cerisiers ornementaux, pommes de terre, céréales.


2.2. Certification de l’état viral

Bien que les données varient en fonction de nombreux facteurs dont les types de pathogènes, la sensibilité spécifique, les conditions de culture, les association porte greffe / variété, etc…, il est généralement reconnu que la présence de bactéries phytopathogènes et devirus dans le matériel végétal (sujet porte greffe / variété) est très dommageable pour sa pérennité et ses performances de production tantôt au point de vue de la qualité tantôt au point de vue du rendement.

Le CRA-W a développé l’ensemble des outils permettant la production de matériel de pépinière garanti exempt de virus à destination de la filière de la pépinière.

 


Depuis de nombreuses années, le CRA-W participe ainsi aux programmes d’assainissement et aux filières de production de plants sains pour la Belgique et l’étranger. Il concentre ses activités sur la culture de méristèmes pour éliminer les bactéries phytopathogènes et les virus du fraisier et sur l’optimalisation de cette technique chez les espèces ligneuses fruitières en combinaison lorsque nécessaire avec la thermothérapie ou la chimiothérapie. Il met au point des systèmes de culture in vitro (micropropagation) respectant la conformité variétale et développe ceux-ci à grande échelle au profit des producteurs privés ou publics de plants certifiés.
Le matériel ainsi produit est testé en laboratoire par techniques ELISA et (RT)-PCR puis les plants subissent une procédure d’indexages biologiques répétés sur un choix d’indicateurs, en pépinière ou en serre.
Une fois le statut « virus-free » du plant « candidat » vérifié, celui-ci est établi en parc à bois comme « arbre mère » et est soumis alors à des contrôles réguliers par indexage ou tests en labo. Des greffons ou marcottes de celui-ci sont alors délivrés aux parcs à bois officiels dans lesquels les pépiniéristes peuvent commander leur matériel.

Exemple

Il s'agit de réétiqueter correctement 7 lignes de pommiers en pépinière (V1 à V7) dont le plan a été perdu. Parmi ces 7 lignes, nous savons que les 6 variétés suivantes ont été greffées.
Des échantillons de feuilles ont été prélevés à partir des arbres à identifier et à partir des variétés de référence. L’ADN est extrait et différents marqueurs moléculaires de type « microsatellites » sont utilisés.
A l’analyse du 1er marqueur, l’électrophorèse donne un profil de 1 à 3 signaux selon l’échantillon. Différents échantillons possèdent un profil, une empreinte génétique, identique entre eux. Mais on observe que seul l’échantillon V4 possède un signal caractéristique identique à celui de la variété Tydeman’s Early. De même, l’échantillon V6 est le seul à avoir un profil qui correspond à celui de la variété Granny Smith.
L’utilisation d’un marqueur a permis de reconnaître 2 des échantillons.

L’utilisation d’un 2eme marqueur permet d’identifier 2 variétés supplémentaires
En combinant les informations de 3 marqueurs différents, nous avons réussi à retrouver les 6 variétés parmi les 7 échantillons. Le7e échantillon n’est pas possible à identifier sans information supplémentaire. On peut affirmer qu’il ne s’agit d’aucune des 6 variétés de référence mais son identification nécessiterait de disposer d’une base de données d’empreintes génétiques de toutes les variétés commercialisées.

 

Identification de variétés de pommiers par marqueurs moléculaires. Sur chacune des 3 électrophorèses correspondant aux 3 marqueurs utilisés, les séquences microsatellites apparaissent en sombre. Les lignes pointillées représentent des repères de taille; les échelles de gauche permettent d'estimer la taille des microsatellites (en nombre de bases d'ADN).

 

Schéma de production de matériel végétal certifié

Petit lexique

Plante mère : Une plante mère est une plante destinée à produire des plantes ou porte-greffes par marcotte ou par bouture.

Arbre étalon : Un arbre étalon est un arbre destiné à produire du bois de greffe.

Matériel initial (pré-base)
Les plantes mères initiales ou arbres étalons initiaux sont obtenu(e)s par culture de méristème, thermothérapie, chimiothérapie (ou de certains semis) et maintenu(e)s dans des institutions scientifiques agréées. Ce matériel doit être d’identité d’espèce et de variété clairement prouvée ; il porte un statut VF, VT ou GI. Pour être de statut VF ou VT, il doit avoir été déclaré exempt de virus (VF) ou de certains virus (VT) par des institutions agréées à cet effet.
Il est destiné à produire des plantes mères de base ou des arbres étalons de base.

Matériel de base
Les plantes mères de base ou arbres étalons de base sont maintenus dans des institutions agréées et proviennent en une ou plusieurs étapes mais toujours individuellement identifiées et retraçables quant à leur origine, de plantes mères initiales ou arbres étalons initiaux.
Ce matériel doit être d’identité d’espèce et de variété clairement prouvée ; il porte un statut VF, VT ou GI.
Il est destiné à produire des plantes mères certifiées ou des arbres étalons certifiés.

Matériel de multiplication certifié
Les plantes mères certifiées ou arbres étalons certifiés sont maintenus dans des jardins de multiplication agréés et proviennent et proviennent sans intermédiaire de plantes mères de base ou arbres étalons de base.
Ce matériel doit être d’identité d’espèce et de variété clairement prouvée ; il porte un statut VF, VT ou GI.
Il produit du matériel de certification certifié destiné à la production de plants certifiés.

Plants certifiés
Les plants certifiés sont les plants produits par les pépiniéristes contrôlés à partir de matériel de multiplication certifié. Ces plants sont certifiés VF, VT ou GI selon le statut du matériel de multiplication utilisé.

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