1. Improving the design of sustainable crop protection strategies thanks to population genetics concepts
- Author
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Saubin, Méline, Louet, Clémentine, Bousset, Lydia, Fabre, Frédéric, Fudal, Isabelle, Grognard, Frédéric, Mailleret, Ludovic, Stoeckel, Solenn, Touzeau, Suzanne, Petre, Benjamin, Halkett, Fabien, Interactions Arbres-Microorganismes (IAM), Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Santé et agroécologie du vignoble (UMR SAVE), Université de Bordeaux (UB)-Institut des Sciences de la Vigne et du Vin (ISVV)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), BIOlogie et GEstion des Risques en agriculture (BIOGER), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Biological control of artificial ecosystems (BIOCORE), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'océanographie de Villefranche (LOV), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de la Mer de Villefranche (IMEV), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut Sophia Agrobiotech (ISA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), and COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Côte d'Azur (UCA)
- Subjects
[SDV.GEN.GPO]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Populations and Evolution [q-bio.PE] ,[MATH.MATH-GM]Mathematics [math]/General Mathematics [math.GM] ,food and beverages ,[SDV.EE.IEO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Symbiosis - Abstract
Cropping genetically resistant plants allows to control pathogen populations while substantially reducing chemical inputs. However, resistances are often quickly defeated by pathogens. In this context, how can sustainable crop protection be achieved? This question has shaped the debate about the durability of genetic resistances in agriculture for decades, and, despite active research efforts, has not been satisfactorily answered yet. Here we demonstrate from a bibliography analysis that the research field of resistance durability evolved into two non-overlapping directions: (i) the subfield of 'epidemiology and evolution', which aims to forecast and explain pathogen population dynamics; (ii) the subfield of 'molecular interactions', which studies the molecular processes involved in the overcoming of resistance and in the dialogue between plants and pathogens. After reviewing briefly these two subfields and the gap between the corresponding research communities, we propose strategies to merge these approaches into one by using the concepts of population genetics. Ultimately, such new eco-evolutionary studies could be used to determine the best strategy for the deployment of genetically resistant cultivars by integrating, from gene to landscape, all relevant and contextual biological knowledge into sound theoretical models.
- Published
- 2021