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132 results on '"Regnard, Jean-Luc"'

10. Adoption and Optimization of Genomic Selection To Sustain Breeding for Apricot Fruit Quality

Author

Nsibi, Mariem, Gouble, Barbara, Bureau, Sylvie, Flutre, Timothée, Sauvage, Christopher, Audergon, Jean-Marc, Regnard, Jean-Luc, Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes (GAFL), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale (SQPOV), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Génétique Quantitative et Evolution - Le Moulon (Génétique Végétale) (GQE-Le Moulon), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and 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)

Subjects
[SDV.GEN]Life Sciences [q-bio]/Genetics, multivariate modeling, Models, Genetic, accuracy, prunus armeniaca, Bayes Theorem, Genomics, prediction, QH426-470, Polymorphism, Single Nucleotide, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, genetic architecture, genomic, Plant Breeding, Genomic Prediction, Fruit, shared data resources, Genetics, Animals, genpred, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Selection, Genetic, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, Genome, Plant
Abstract

International audience; Genomic selection (GS) is a breeding approach which exploits genome-wide information and whose unprecedented success has shaped several animal and plant breeding schemes through delivering their genetic progress. This is the first study assessing the potential of GS in apricot (Prunus armeniaca) to enhance postharvest fruit quality attributes. Genomic predictions were based on a F1 pseudo-testcross population, comprising 153 individuals with contrasting fruit quality traits. They were phenotyped for physical and biochemical fruit metrics in contrasting climatic conditions over two years. Prediction accuracy (PA) varied from 0.31 for glucose content with the Bayesian LASSO (BL) to 0.78 for ethylene production with RR-BLUP, which yielded the most accurate predictions in comparison to Bayesian models and only 10% out of 61,030 SNPs were sufficient to reach accurate predictions. Useful insights were provided on the genetic architectureof apricot fruit quality whose integration in prediction models improved their performance, notably for traits governed by major QTL. Furthermore, multivariate modeling yielded promising outcomes in terms of PA within training partitions partially phenotyped for target traits. This provides a useful framework for the implementation of indirect selection based on easy-to-measure traits. Thus, we highlighted the main levers to take into account for the implementation of GS for fruit quality in apricot, but also to improve the genetic gain in perennial species.

Published
2020
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11. Thermal-infrared imaging

Author

Faye, Emile, Jolivot, Audrey, Théau, Jérôme, Regnard, Jean-Luc, Gomez-Candon, David, Faye, Emile, Jolivot, Audrey, Théau, Jérôme, Regnard, Jean-Luc, and Gomez-Candon, David

Published
2022

16. Genome-wide association study based on highthroughput phenotyping reveals genomic regions invovlved in the control of architectural and physiological traits in Apple tree

Author

Costes, Evelyne, COUPEL-LEDRU, Aude, Pallas, Benoit, Delalande, Magalie, GUITTON, Baptiste, Segura, Vincent, Boudon, Frédéric, Muranty, Hélène, Durel, Charles-Eric, Regnard, Jean-Luc, Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS), Université d'Angers (UA)-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), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Département Systèmes Biologiques (Cirad-BIOS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), and Centre for Research in Agriculture Genomics (CRAG)

Subjects
[SDV.GEN.GPL]Life Sciences [q-bio]/Genetics/Plants genetics, Genomics of dormancy, Architecture and other traits, Genomics of biotic, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Abiotic stress, [SDV.SA.HORT]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Horticulture
Abstract

International audience; Genotypic variations in fruit tree architectural and functional traits have been reported but their genetic bases and the existence of common geneticdeterminants have rarely been investigated in wide genetic diversity. We made use of innovative in-eld high-throughput phenotyping on anassociation panel of 241 genotypes to quantify architectural and functional traits on 4-years old apple trees. T-Lidar technology was used for estimatingarchitectural traits (number of branches, tree height, STAR…), airborne thermal and multispectral imagery for assessing canopy temperature (a proxyof transpiration rate) and vegetation indices (NDVI, MCARI2, GNDVI). This dataset was complemented with yield-related traits (number of fruits, averagefruit weight). We explored genome wide associations on 16 traits with high density (275K) genotypic data. GWAS was run with a multi-locus mixedmodel using genetic kinship matrix and assuming different thresholds for SNP signicance: (i) the Bonferroni correction (Bonfth, -logpval > 6.7), (ii) acorrection based on an estimated number of independent SNPs (Bonfcor, -logpval > 5.7) and (iii) value based on common practices (-logpval = 5).Signicant SNPs with -logpval > 5 were detected for most traits with a number of them displaying -logpval above Bonfcor and above Bonfth. One to foursignicant SNPs were identied by variable with a proportion of variance explained by each SNP ranging from 6% to 14% and the total proportion ofvariance explained by all signicant SNPs exceeding up to 30% for the number of branches, STAR, MCARI2, number of fruit and crop load. SNPscontrolling different traits were detected on LG9 (height, STAR, volume) and LG13 (volume, MCARI2, NDVI, GNDVI). Analyses of the LD between SNPsallowed determining possible colocations within regions. Notably, some signicant SNPs were localized in genomic regions previously reported as QTLsfor similar traits in bi-parental population. This suggests their robustness and encourages further investigations.

Published
2020

18. Genomic selection - which prospects in Prunus armeniaca?

Author

Nsibi, Mariem, Confolent, Carole, Gouble, Barbara, Bureau, Sylvie, Blanc, Alain, Roch, Guillaume, Lambert, Patrick, Flutre, Timothée, Regnard, Jean-Luc, Sauvage, Christopher, Audergon, Jean Marc, and Gouble, Barbara

Subjects
[SDV] Life Sciences [q-bio]
Published
2019

19. Sub-chapter 3.2.6. Adaptation of Mediterranean fruit tree cultivation to climate change

Author

Costes, Evelyne, Khadari, Bouchaib, Zaher, Hayat, Moukhli, Abdelmajid, Morillon, Raphaël, Legave, Jean-Michel, and Regnard, Jean-Luc

Subjects
food and beverages, sense organs, skin and connective tissue diseases
Abstract

Context Ongoing changes are currently affecting and will continue to affect most climate components (IPCC, 2014). Increases in temperature and soil salinity and decreases in water availability are the main changes that threaten fruit tree cultivation in the Mediterranean area, where more frequent extreme temperatures and drought episodes are expected. Considering the long periods required for fruit tree selection, orchard installation and cultivation, global change consequences do not appear ...

Published
2018

20. The Mediterranean region under climate change

Author

A. Osman, Mona, Aboul-Naga, Adel, Adallal, Rachid, Aderghal, Mohamed, Afif, Charbel, Alary, Véronique, Alifriqui, Mohamed, Alkama, Rezak, Alleaume, Samuel, Alpert, Pinhas, Ancona, Carla, Annabi, Mohamed, Annesi-Maesano, Isabella, Anquetin, Sandrine, Ardilouze, Constantin, Auclair, Laurent, Aumeeruddy-Thomas, Yildiz, Azuara, Julien, B. Nicolas, José, Badri, Wadi, Bailly, Alicia, Baldy, Virginie, Bard, Edouard, Barouki, Robert, Barre, Philippe, Bassetti, Maria-Angela, Batté, Lauriane, Baudoin, Ezekiel, Beekmann, Matthias, Belhimer, Ammar, Benaïssa, Fatima, Benedetti, Fabio, Benjelloun, Badr, Benkaddour, Abdel, Ben Rais Lasram, Frida, Bergametti, Gilles, Berger, Jean-François, Bernoux, Martial, Beveren, Elisabeth Van, Bissonnais, Yves Le, Blanchet, Juliette, Blanfuné, Aurélie, Boissard, Christophe, Bonnet, Pascal, Boone, Aaron, Borbon, Agnès, Borga, Marco, Boudevillain, Brice, Bouet, Christel, Boulet, Gilles, Bounouara, Zohra, Bou Dagher, Magda, Brahim, Nadhem, Bras, Jean-Philippe, Braud, Isabelle, Briche, Elodie, Brousseau, Pierre, Cardinael, Rémi, Carozza, Jean-Michel, Carozza, Laurent, Cavicchia, Leone, Chapron, Emmanuel, Charef, Mohamed, Charki, Abderafi, Chenu, Claire, Chevallier, Tiphaine, Chiraz, Belhadj Kheder, Chotte, Jean-Luc, Colette, Augustin, Coll, Marta, Combourieu-Nebout, Nathalie, Coppola, Erika, Costes, Evelyne, Cournac, Laurent, Courp, Thierry, Cozannet, Gonéri Le, Cramer, Wolfgang, Creutin, Jean-Dominique, Dahech, Salem, Dakhlaoui, Hamouda, Daoud, Ibrahim, Darmaraki, Sofia, Darras, Sabine, Dayan, Uri, Débevec, Cécile, Delon, Claire, Delrieu, Guy, Déqué, Michel, Derridj, Arezki, Desboeufs, Karine, Dezileau, Laurent, Diakakis, Michalis, Di Sarra, Alcide, Dollé, Vincent, Doraï, Kamel, Dounias, Edmond, Douvinet, Johnny, Driouech, Fatima, Drobinski, Philippe, Ducrocq, Véronique, Dulac, François, Duponnois, Robin, Dupret, Baudouin, Durand, Pierre, Dusanter, Sébastien, D’Anna, Barbara, Elyazami, Driss, El Mehdi Saidi, Mohamed, Fady, Bruno, Fakir, Younes, Farah, Wehbeh, Fehri, Noômène, Fernandez, Catherine, Fischer, Claude, Flaounas, Emmanouil, Forastiere, Francesco, Formenti, Paola, Forslund, Agneta, Fourrié, Nadia, François Boudouresque, Charles, Galiana, Antoine, Gallali, Tahar, Garcia, Marta, Gaume, Eric, Gauquelin, Thierry, Geniez, Philippe, Genin, Didier, Genty, Dominique, Ghilardi, Matthieu, Gourley, Jonathan, Gros, Valérie, Gualdi, Silvio, Guégan, Jean-François, Guilhaumon, François, Guiot, Joël, Hachicha, Mohamed, Haddouch, Hassan, Hafidi, Mohamed, Haité, Hakima El, Halouani, Ghassen, Hamdi, Salwa, Hamdi-Aissa, Baelhadj, Hamonou, Eric, Hanich, Lahoucine, Harzallah, Ali, Hattab, Tarek, Hebert, Bertil, Himbert, Marc, Hmimsa, Younes, Hochman, Assaf, Hugot, Laetitia, Jalali, Bassem, Jambert, Corinne, Jarlan, Lionel, Javelle, Pierre, Joffre, Richard, Jorda, Gabriel, Jouve, Guillaume, Kallel, Nejib, Kallida, Rajae, Kathra, Nabil Ben, Khabba, Saïd, Khadari, Bouchaib, Khatteli, Houcine, Kotroni, Vassilki, Kuzucuoglu, Catherine, Labiadh, Mohamed, Lacroix, Denis, Lang, Michel, Lasram, Frida Ben Rais, Lasseur, Jacques, Lathière, Juliette, Laurent, Benoît, Leduc, Christian, Legave, Jean-Michel, Leriche, Maud, Lespez, Laurent, Le Loc’H, François, Li, Laurent, Lili-Chabaane, Zohra, Limousin, Jean-Marc, Lionello, Piero, Liousse, Catherine, Llasat, Maria Carmen, Locoge, Nadine, Loc’H, François Le, Loireau, Maud, Longepierre, Damien, Lutoff, Céline, Mailler, Sylvain, Malinowski, Dariusz, Mallet, Marc, Manceron, Stéphane, Maouche, Said, Marchi, Lorenzo, Marcos, Marta, Martin, Eric, Martin, Luc, Martin, Nicolas, Marty, Pascal, Marty, Pauline, Massuel, Sylvain, Médail, Frédéric, Mekki, Insaf, Mellas, Samira, Menad, Wahiba, Menut, Laurent, Michon, Geneviève, Michoud, Vincent, Mihalopoulos, Nikolaos, Moatti, Jean-Paul, Mohamed Zaghloul, Alaa, Molénat, Jérôme, Molinié, Gilles, Monier, Marie, Montagna, Paulo, Montoroi, Jean-Pierre, Morillon, Raphaël, Mouaqit, Mohamed, Mouël, Chantal Le, Mouillot, Florent, Moukhli, Abdelmajid, Moullec, Fabien, Mrad Nakhlé, Myriam, Munoz, François, Nabat, Pierre, Nasrallah, Wafa, Neppel, Luc, Norton, Mark, Ouahmane, Lahcen, Ouelhazi, Bahri, Öztürk, Fatma, Page, Michel Le, Payrastre, Olivier, Planton, Serge, Podwojewski, Pascal, Pradel, Roger, Prévot, Laurent, Prin, Yves, Pulido Bosch, Antonio, Quintana-Seguí, Pere, Raclot, Damien, Raimbault, Patrick, Rajot, Jean-Louis, Ramadan Ali, Rafat, Rambal, Serge, Regnard, Jean-Luc, Remini, Boualem, Renard, Jean-Baptiste, Rhaz, Khalid EL, Rhoujjati, Ali, Ricaud, Philippe, Richard, Franck, Ruelland, Denis, Ruin, Isabelle, Sabir, Mohamed, Saint-Martin, Clotilde, Salah, Ehab, Salameh, Thérèse, Sánchez, Enrique, Sanguin, Hervé, Saraux, Claire, Sartelet, Karine, Satta, Alessio, Sauvage, Stéphane, Schatz, Bertrand, Schmitt, Bertrand, Sciare, Jean, Scolobig, Anna, Sellegri, Karine, Shin, Yunne-Jai, Sicard, Michaël, Sicre, Marie-Alexandrine, Silva, Anne Da, Simenel, Romain, Simmoneau, Anaëlle, Slimani, Said, Snoussi, Maria, Solmon, Fabien, Somot, Samuel, Sonzogni, Corinne, Soussana, Jean-François, Stafoggia, Massimo, Sylvestre, Florence, Szczypta, Camille, Tachikawa, Kazuyo, Taschen, Elisa, Thibaut, Thierry, Thibon, Maxime, Thiébault, Stéphanie, Torquebiau, Emmanuel, Tramblay, Yves, Valentin, Christian, Vallet-Coulomb, Christine, Vanniere, Boris, Vennetier, Michel, Verlaque, Marc, Vicente-Serrano, Sergio, Vidal, Jean-Philippe, Vidal, Laurence, Vinet, Freddy, Viry, Elisabeth, Vogt-Schilb, Hélène, Volaire, Florence, Voltz, Marc, Waked, Antoine, Wattrelot, Eric, Yazami, Driss El, Zaher, Hayat, Zappa, Massimiliano, Zbinden, Régina, Zitouna-Chebbi, Rim, Zribi, Mehrez, Moatti, Jean-Paul, and Thiébault, Stéphane

Subjects
Méditerranée, Allenvi, changement climatique, climatic change, RNK, Environmental Studies, COP22, Mediterranean, NAT011000
Abstract

This book has been published by Allenvi (French National Alliance for Environmental Research) to coincide with the 22nd Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP22) in Marrakesh. It is the outcome of work by academic researchers on both sides of the Mediterranean and provides a remarkable scientific review of the mechanisms of climate change and its impacts on the environment, the economy, health and Mediterranean societies. It will also be valuable in developing responses that draw on “scientific evidence” to address the issues of adaptation, resource conservation, solutions and risk prevention. Reflecting the full complexity of the Mediterranean environment, the book is a major scientific contribution to the climate issue, where various scientific considerations converge to break down the boundaries between disciplines.

Published
2018

21. Multi-scale high-throughput phenotyping of an apple tree core collection under water stress condition

Author

Pallas, Benoit, Delalande, Magalie, Coupel-Ledru, Aude, Boudon, Frédéric, NGAO, Jérome, Martinez, Sébastien, Bluy, Sylvie, Costes, Evelyne, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF), and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Clermont Auvergne [2017-2020] (UCA [2017-2020])

Subjects
Vegetal Biology, architecture de l'arbre, fungi, fluorescence chlorophyllienne, T-LIDAR, photographie aérienne, Transpiration, Architecture, Photosynthesis, Chlorophyll fluorescence, Multi-spectral airborne imaging, phénotypage, donnée multispectrale, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, stress hydrique, photosynthèse, Biologie végétale
Abstract

Large genotypic variation in traits related to plant performance under contrasted environmental conditions has been reported but phenotyping them on large population remains a challenge for trees grown in orchards. We currently investigate or adapt new technologies for phenotyping developmental and adaptive traits in an apple tree core collection composed of more than 1000 individuals and grown under well watered and water stressed conditions. Targeted traits are associated with tree architecture which determines many traits of plant functioning such as light interception efficiency and transpiration, photosynthesis or water use efficiency. At the tree scale, T-LIDAR scans associated with new reconstruction algorithms are used for extracting variables related to the vegetative development (plant leaf area and its spatial distribution; number and length of axes). At the leaf scale, chlorophyll fluorescence has been measured on all the trees of the collection for determining a semi-empirical index (IpL index) previously shown to be a good proxy of photosynthesis activity. Multi-spectral and thermal IR airborne imaging is also carried out in summer in order to compute spectral indices that reveal phenotypic features over the whole field assay. The validity of high-throughput indicators are being assessed at both tree and leaf scales, through in - planta measurements of plant functioning such as architecture digitizing and leaf gas exchanges. Most of the traits collected exhibit a large variability with highly significant effects of water stres s and genotype suggesting that methods are relevant for genetic studies. In that context, GWAS analyses are undertaken to identify genomic regions associated to the trait variation. [br/] In forthcoming works some of the parameters quantified in this study will be used to complement functional structural plant models for in-silico exploring the interaction between tree architecture and functioning under contrasted environments

Published
2018

22. Fruit Tree adaptation to environmental stresses: new challenges for studying tree physiological responses and for breeding

Author

Costes, Evelyne, Pallas, Benoit, Andres-Lalaguna, Fernando, Coupel-Ledru, Aude, Falavigna, Vitor, Kelner, Jean-Jacques, Farrera, Isabelle, Delalande, Magalie, Legave, Jean-Michel, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and 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)

Subjects
floraison induite, Vegetal Biology, stress environnemental, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, efficience d'utilisation de l'eau, adaptation au changement climatique, Biologie végétale, dormance, arbre fruitier
Abstract

As all perennial plants, fruit trees must cope with multiple environmental stresses during their life. The current progressive increase in air temperature makes fruit trees particularly fragile because of their long life during which they might accumulate stresses and the long duration of the selection process to search for more adapted materials. The progressive temperature increase directly impacts the tree phenology, especially their flowering time which results from the regulation of dormancy duration. The ongoing changes endanger the flower quality and the synchronicity of flowering among varieties that is necessary for cross-pollination. Moreover, during summer, despite the irrigation of most orchards, trees must face periods of soil water deficit and/or high temperatures during which the regulation of stomatal closure may impact the tree water use efficiency. Fruit development also depends on the climatic conditions during formation and maturation whereas floral induction occurs for the next season. In this talk, we will briefly review the threats for fruit production and the physiological mechanisms possibly involved that would deserve deep investigations for provid ing a more comprehensive knowledge of fruit tree temperature perception and responses. This knowledge is indeed crucial to draw strategies for the creation of new plant material better adapted to future climatic conditions.

Published
2018

23. From field phenotyping to GWAS: a multi-scale, multi-environment study to decipher the physiological and genetic determinants of apple tree responses to drought

Author

Coupel-Ledru, Aude, Regnard, Jean-Luc, Pallas, Benoit, Martinez, Sébastien, Delalande, Magalie, Morandi, Brunella, Manfrini, Luigi, Tartarini, Stefano, Corelli-Grappadelli, Luca, Costes, Evelyne, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Department of Agricultural Sciences, and Alma Mater Studiorum University of Bologna (UNIBO)

Subjects
malus domestica, Water-use efficiency, Vegetal Biology, déficit hydrique, Fluorimetry, fluorimétrie, interaction génotype environnement, photographie aérienne, Malus × domestica, phénotypage, GWAS, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Core-collection, Water deficit, Photosynthesis, photosynthèse, efficience d'utilisation de l'eau, Biologie végétale
Abstract

To cope with increasing water scarcity, breeding programs targeting for more efficient crop water use are crucial. This requires comprehensive knowledge of plant responses to drought, including the regulation of water status (by stomatal closure) and water - use efficiency (the ratio of carbon gain to water use). These questions have been scarcely studied in fruit trees, yet are of major economic importance. A main limitation results from the lack of high throughput techniques to characterize the physiological responses of hundreds of trees in the field as required to perform genetic analyses. We screened the diversity of European apple tree responses to drought, by unique combination of hight hroughput and in planta measurements applied on two core - collections in Montpellier (France) and Bologna (Italy), respectively. A progressive soil water deficit was ensured and continuously monitored in both orchards, through summer irrigation withholding. In the whole collections (>250 varieties), a semi-empirical index (IPL index), computed from chlorophyll fluorescence measurements, was used as an indicator of leaf photosynthesis, whereas the variability of stomatal regulation and canopy structure was characterized by airborne imagery. The validity of high-throughput indices was assessed through fine measurements of water potential, stomatal conductance and photosynthesis on 6 varieties common to both collections. A large variability of IPL index was observed, with highly significant effects of the genotype and watering scenario (well-watered vs water stress). A genome wide association study (GWAS) was undertaken to identify the genomic regions controlling the variations detected. In parallel, the effect of interaction between Genotype and Environment (GxE) was dissected to highlight contrasted strategies of water use under drought across the varieties studied.

Published
2018

24. Genomic selection - which prospects in Prunus armeniaca? Preliminary results issued from fruit quality traits and phenology

Author

Nsibi, Mariem, Confolent, Carole, Gouble, Barbara, Bureau, Sylvie, Blanc, Alain, Roch, Guillaume, Lambert, Patrick, Flutre, Timothée, Regnard, Jean-Luc, Sauvage, Christopher, Audergon, Jean Marc, Unité de recherche Génétique et amélioration des fruits et légumes (GALF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Sécurité et Qualité des Produits d'Origine Végétale (SQPOV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Avignon Université (AU), CEP Innovation, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Avignon Université (AU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes (GAFL), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), and 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
Vegetal Biology, Bi-parental population, Apricot, abricot, cross validation, genomic selection, Prunus, Genomic selection, RR-BLUP, Cross validation, Accuracy, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, sélection génomique, Biologie végétale, validation croisée
Abstract

Genomic selection (GS) refers to a selection method which intends to assess individuals according to their genomic values using genome-wide dense markers. Particularly efficient in animal improvement strategies, opening interesting perspective in crops, it is already engaged in perennial species such as apple where, genetic gain was maximized for fruit quality traits quantitatively inherited by comparison with conventional breeding strategy. In the present work, GS was applied on a biparental apricot population (184 individuals) characterized over two consecutive years for phenology (blooming and maturity dates) and fruit quality traits (fruit weight, color, sugar nd acidity content, ethylene production). A ridge regression (RR-BLUP) modelling has been used. The performance of GS was assessed by cross validation using the accuracy defined as the correlation between true phenotypes values and the estimated ones. The effects of markers density and number, training set size and composition as well as the heritability of the investigated traits were evaluated on the accuracy of the model. The main results issued from the two years multi-annual modelling approach are showing that (i) genomic predictions are accurate even with a little number of markers (>100 markers), (ii) the accuracy increases with the training population’s size and with high heritability traits, (iii) and the optimization of the training set improves the performance of genomic selection model. To conclude, a clear interest exists in continuing the evaluation of the genomic selection in biparental apricot populations even for traits that are difficult to measure. The robustness of the approach needs to be tested both on other progenies and on a large set of genetic resources

Published
2018

25. Genetic analysis of the morphological and ecophysiological responses to water deficit in an apple tree core-collection through a combination of high-throughput and physiological approaches

Author

Coupel-Ledru, Aude, Pallas, Benoit, Delalande, Magalie, Morandi, Brunella, Manfrini, Luigi, Martinez, Sébastien, Bluy, Sylvie, Pinguet-Poquet, THEO, Boudon, Frédéric, Corelli, Luca, Regnard, Jean-Luc, Costes, Evelyne, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), and Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)

Subjects
Vegetal Biology, architecture de l'arbre, phénotypage, pommier, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, écophysiologie végétale, stress hydrique, Biologie végétale, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2018

26. Apple tree growth and ramification in an agroforestry system

Author

Pitchers, Benjamin, Metay, Aurelie, Regnard, Jean-Luc, Lauri, Pierre-Éric, Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens (UMR SYSTEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), GIS Fruits, and INRAE

Subjects
apple trees, architecture, microclimat, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, pommier, Agroforestry, Agroforesterie, microclimate
Abstract

Contemporary agriculture has to face new scientific and societal challenges (IAASTD 2009). Recent studies have shown that humanity will have to double agricultural production to meet the demand in 2050 (Ray et al. 2013). But agriculture needs to increase its production while addressing environmental concerns. Different solutions have been proposed in order to answer these challenges including new practices more resilient to external pressure (climatic disturbances, new diseases, economic crises) and more efficient (Foley et al. 2011). Agroforestry is the association, on a plot, of perennial and annual crops and possibly animals (Dupraz & Liagre 2011). Agroforestry systems (AFS) in temperate climate are mainly composed of two layers: the tree layer and the herb layer. However, an original timber-tree-based AFS could be enriched with fruit-trees in an intermediate vertical stratum. In such context, the interest but also the challenges of timber- and fruit-tree based AFS lie in: (i) fruit production, (ii) microclimate and plant ecophysiology and (iii) biocontrol of pests and diseases (Lauri et al. 2016). The apple-agroforestry experiment (Growing AgroForestry systems with Apple, GAFA) was set in 2016, combining hybrid walnut trees planted in 1995, apple trees planted in March 2016 and 5-year-old Lucerne. This work focuses on the effects of the distance between apple trees and walnuts, inducing presumably a gradient of competition, on various architectural and morphological aboveground features of the apple trees. The AFS reduced incoming light and global radiation but acted as a buffer on temperatures. These modification on the aboveground environment of the AFS induced a buffer effect on water potential daily evolution (Ψ) as well as different growth strategy of the apple tree in their second year. There was a difference in the AF apple trees stem geometry (higher slenderness and lesser tapering), architecture (less ramifications), and morphology (higher leaf area and specific leaf area).; L’agriculture contemporaine doit faire face à de nouveaux défis scientifiques et sociétaux (IAASTD 2009). De récentes études ont montré qu’il sera nécessaire de doubler la production agricole mondiale pour répondre à la demande en 2050(Ray et al. 2013). De plus, l’agriculture doit limiter ses externalités négatives. Le développement de nouveaux agrosystèmes plus résilients face aux pressions externes (réchauffement climatique, maladies, crise économique) et plus efficients dans leurs utilisations d’intrants fait partie des solutions avancées (Foley et al. 2011). L’agroforesterie consiste en l’association, sur une même parcelle, d’essences végétales pérennes et annuelles et éventuellement d’animaux (Dupraz & Liagre 2011). Les systèmes agroforestiers (AFS) en climat tempéré sont majoritairement composés de deux strates: la strate arborée et la strate herbacée. Cependant, un système agroforestier à base de bois d’œuvre peut être enrichi d’une strate verticale intermédiaire composée d’arbre à fruits. Les intérêts et les défis d’un tel système réside dans: (i) la production de fruit, (ii) le microclimat et l’écophysiologie des plantes et (iii) le biocontrôle des ravageurs et maladies (Lauri et al. 2016). L’expérimentation a été mise en place en 2016combinant des noyers hybrides plantés en 1995, des pommiers plantés en mars 2016 et une luzernière de 5 ans.Ce rapport s’intéresse aux effets de la compétition aérienne avec les noyers sur l’architecture et la morphologie des pommiers.L’AFS réduit la lumière incidente et le rayonnement global en plus de tamponner les variations quotidiennes de températures. Ces modifications du microclimat induisent une moindre variation quotidienne du potentiel hydrique (Ψ) ainsi que différentes stratégie de croissance des pommiers. Je montre ici des effets du contexte agroforestier sur la géométrie des pousses du pommier (élancement plus important et conicité moins élevée en agroforesterie), sur son architecture (moins de ramification axillaire en agroforesterie) et sur sa morphologie foliaire (surface et surface foliaire spécifique plus grandes en agroforesterie).

Published
2017

27. Contribution of High-Resolution Multispectral and Thermal-Infrared Airborne Imagery to Assess the Behavior of Fruit Trees Facing Water Stress: Proof of the Concept and First Results in an Apple Variety Field Trial

Author

Gomez-Candon, David, Delalande, Magalie, Vincourt, Samuel, Mathieu, Vincent, Crété, Xavier, Labbé, Sylvain, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Balandran, Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes (CTIFL), CEHM-SudExpé, SudExpé, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Station de Recherche Appliquée Fruits et Légumes (SudExpé), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), and 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
Multispectral sensor, Vegetal Biology, télédétection, température de surface, Apple, pommier, Canopy surface temperature, genotype environment interaction, interaction génotype environnement, Water stress, Remote sensing, France, remote sensing, water stress, imagerie multispectrale à haute résolution, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, apple tree, stress hydrique, Biologie végétale
Abstract

UMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitières; A combined airborne thermal and multispectral imagery campaign was performed by UAV in two apple variety trials (flights at 40m elevation) located in South France. Both experimental orchards were dedicated to the assessment of various tree traits, including the response to water deficit. Subplots of each variety were submitted either to normal irrigation (WW), scheduled on the basis of soil hydric potential, or to water restriction (WS) during summer period (July 2015). In planta measurements performed in these 'genotype by environment' experiments comprised the monitoring of fruit diameter increase, the assessment of tree water status by stem or predawn leaf hydric potential, while local microclimatic data were also collected. Thanks to remotely-sensed thermal imagery, significantly higher canopy temperatures were found in WS trees compared to WW ones (average of 3 trees), and also significant differences in narrow-range spectral wavebands (multispectral images), and the vegetation indices calculated (NDVI, GNDVI and PRI). Differences were linked to the severity of water deficit reached, assessed by hydric potential, which varied significantly according to the genotype. Two varieties -more water spending- experienced a characteristic water stress while two others -more water saving- were less affected by water deficit, as revealed by image- and tree-based variables. The experiment thus demonstrated the potential of multispectral and thermal high resolution imagery to non-invasive phenotyping of fruit trees cover.

Published
2017

28. Méthodes et dispositifs innovants pour l'évaluation du matériel végétal fruitier, MEDIEVAL : Analyses et propositions du groupe de réflexion

Author

Colleu, Sylvie, Guadagnini-Palau, Marine, Audergon, Jean Marc, Plénet, Daniel, Regnard, Jean-Luc, Jeannequin, Benoit, CODARIN, Sandrine, Hilaire, Christian, Mathieu, Vincent, Ruesch, Julien, and Bintein, Yann

Subjects
GIS Fruits, évaluation variétale, méthodologie, arbres fruitiers, Sciences agricoles, Agricultural sciences
Abstract

Ce rapport, rédigé par un groupe de travail du Groupement d'Intérêt Scientifique, GIS Fruits a eu deux objectifs. D'une part dresser un état des lieux et réaliser une analyse critique des dispositifs actuels d’évaluation du matériel végétal fruitier. D'autre part, identifier les nouveaux outils, méthodes et dispositifs qui pourraient être mobilisés pour améliorer l'évaluation du matériel végétal fruitier et faciliter la connaissance et le transfert des informations, ainsi que repérer les pistes de recherches complémentaires pour développer de nouveaux outils et méthodes.

Published
2016

29. Adaptation of Mediterranean fruit tree cultivation to climate change

Author

Evelyne Costes, Bouchaib Khadari, Hayat Zaher, Abdelmajid Moukhli, Raphael Morillon, Jean-Michel Legave, L Regnard, Jean-Luc J., Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Conservatoire Botanique National Méditerranéen de Porquerolles, Institut national de la recherche agronomique [Maroc] (INRA Maroc), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), and ProdInra, Migration

Subjects
P40 - Météorologie et climatologie, adaptation aux changements climatiques, F62 - Physiologie végétale : croissance et développement, F01 - Culture des plantes, Floraison, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, Photosynthèse, Olea europaea, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Changement climatique, Culture fruitière, Physiologie du développement, Zone méditerranéenne, Température, Évapotranspiration, Physiologie végétale, [SDE.BE] Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, F60 - Physiologie et biochimie végétales, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Phénologie
Abstract

International audience

Published
2016

31. High-throughput field phenotyping of apple tree response to drought by UAV thermal imaging: Supervised image classification for unravelling intra-canopy temperature variation

Author

GOMEZ-CANDON, David, Costes, Evelyne, Martinez, Sébastien, Labbé, Sylvain, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), European Project: 284443, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), European Project: 284443,EC:FP7:INFRA,FP7-INFRASTRUCTURES-2011-1,EPPN(2012), 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 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)

Subjects
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract

UMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitièresUMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitières; In the context of climate change, general temperature increase and summer drought periods are expected, notably in the Mediterranean region. Research of tolerant varieties to water stress is therefore relevant regarding future breeding scope. This research aimed at phenotyping the apple tree response to water stress in a field trial where a segregating population (123 hybrids) was submitted to contrasting water regimes. Our assumption was that differences in stomatal closure among progenies can be efficiently estimated through high-resolution airborne imaging, including thermal signature, since reduction in transpiration rate and subsequent loss of latent heat flux is traduced by an elevation of canopy surface temperature. By using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) as vector, and multispectral and thermal image acquisition, a series of flights were planned on sunny days with high evaporative demand, at 40m elevation, making it possible to characterize the tree response at individual scale, simultaneously across the trial. Zenithal images were pretreated, i.e. orthorectified and normalized, then georeferenced and mosaicked. Retrieval of spectral values from orthomosaics was performed on tree individuals within a central 60cm radius buffer zone. This allowed computing individual vegetation and water stress indices. Since indices computation relied on composite images, we tested the contribution of supervised classification of thermal images for unravelling well-illuminated leaves from shadowed vegetation or soil pixels. Comparison between different image analysis methods revealed usefulness of classification to improve the interpretation of thermal images, in relation to water stress and genotype effects. It opens the perspective of high-throughput pipelines for image analyses.

Published
2015

32. High-throughput phenotyping of an apple core-collection for the identification of genotypes with high water use efficiency

Author

Lopez, Gerardo, Pallas, Benoit, Martinez, Sébastien, Lauri, Pierre-Eric, Regnard, Jean-Luc, Durel, Charles Eric, Costes, Evelyne, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and 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)

Subjects
malus domestica, Vegetal Biology, architecture de l'arbre, Drought, Breeding, Genotypic variability, Malus x Domestica Borkh, Plant growth, Plant transpiration, plateforme de phénotypage, adaptation à la sécheresse, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, efficience d'utilisation de l'eau, stress hydrique, Biologie végétale, variabilité genotypique, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2015

33. Quelques effets des températures élevées sur le développement des fruits

Author

Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), and 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
Vegetal Biology, fruiting, Biologie du développement, fruit tree, maladie post récolte, fructification, Development Biology, forme du fruit, couleur du fruit, high temperature, texture du fruit, développement du fruit, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, écophysiologie végétale, haute température, [SDV.BDD]Life Sciences [q-bio]/Development Biology, Biologie végétale, arbre fruitier
Abstract

UMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitières; Quelques effets des températures élevées sur le développement des fruits. ACCAF, Journées d'échanges sur les fruits et semences

Published
2015

34. Acquisition d'images thermiques par drone : corrections radiométriques à partir de données terrain

Author

Jolivot, Audrey, Gomez-Candon, David, Labbé, Sylvain, Virlet, Nicolas, Regnard, Jean-Luc, Jolivot, Audrey, Gomez-Candon, David, Labbé, Sylvain, Virlet, Nicolas, and Regnard, Jean-Luc

Abstract

Les images thermiques ont de nombreuses applications dans le domaine agronomique, notamment pour informer sur la réponse des plantes au stress hydrique. La miniaturisation des caméras thermiques permet aujourd'hui de les installer sur des drones. Cependant, les caméras thermiques miniaturisées embarquées à bord de drones n'ont pas de système de contrôle de la température des microbolomètres, ce qui conduit à la dérive continue des données, avec la difficulté de mesurer correctement la température absolue des objets étudiés sur le terrain. Nous présenterons ici une méthode de correction radiométrique des images thermiques acquises par drone afin de pallier cette difficulté. La proposition consiste à cibler périodiquement des références de terrain stables, mesurées indépendamment, pour apprécier la dérive et calculer la température absolue. Un dispositif d'acquisition de mesures au sol consistant en un système d'enregistrement en continu de la température de quatre cibles (froide, chaude, sol sec et sol humide) via des thermo-radiomètres IR 120 (Campbell®Scientific) a été installé les jours d'acquisition des images. Une station météorologique complète le dispositif et permet d'acquérir des données de température et d'humidité de l'air, de rayonnement solaire, et de vitesse du vent, toutes les 10 secondes. Les images acquises sont corrigées radiométriquement par régression linéaire à partir des données thermiques collectées sur la batterie de cibles. Les températures extraites des images corrigées ont été comparées aux températures moyennes de surface d'un échantillon de 1 O arbres mesurées par thermo-radiomètres. Les résultats montrent une bonne corrélation entre les données issues des thermo-radiomètres et celles issues de la caméra thermique et corrigées radiométriquement. Ce système offre une précision suffisante pour être utilisé dans des études sur le stress hydrique de la végétation.

Published
2017

35. DiaPHEN: field platform to analyze mechanisms of drought tolerance at field level

Author

Delalande, Magalie, Regnard, Jean-Luc, Costes, Evelyne, Reymond, Matthieu, Luquet, Delphine, Fabre, Denis, Julien, Lionel, and Roumet, Pierre

Subjects
F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement, H50 - Troubles divers des plantes, U30 - Méthodes de recherche, F30 - Génétique et amélioration des plantes
Published
2015

36. UAV thermal imagery contribution to high throughput field phenotyping of apple tree hybrid population and characterization of genotypic response to water stress

Author

Gómez-Candón, David, Virlet, Nicolas, Costes, Evelyne, Jolivot, Audrey, Martinez, Sébastien, Labbé, Sylvain, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Département Environnements et Sociétés (Cirad-ES), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Federation of European Societies of Plant Biology (FESPB). INT., Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)

Subjects
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract

High-throughput field phenotyping can be performed by using high resolution multispectral imagery. This presentation focuses on Unmanned Aerial Vehicle (UAV) sensed thermal imagery used to assess the response of an apple population to drought and analyze the genotypic variability of stomatal behavior. Studies were performed in an experimental apple orchard located in Southern France submitted to different water regimes. For remote image acquisition, UAV flights were performed at different dates, hours and altitudes with a thermal camera on board (0.10-0.27m spatial resolution). Temperature of different reference ground targets (hot, cold, wet and dry bare soil) was continuously measured by thermo-radiometers for image radiometric calibration. To assess the effect of image resolution and that of vegetation cover fraction, a sample of 18 apple trees was chosen and the mean canopy temperature (Ts) in tree central zone and its variability were measured. As distortions were revealed in Ts, it seemed advisable to separate mixed pixels (including shaded leaves and soil) from well-illuminated vegetation. Considering the effect of altitude, standard deviation of Ts increased according to the image resolution, and this was particularly true where resolution was close to leaf average size (0.10m2). Thanks to the ultra-high resolution of remote images obtained, and beyond capacity of the approach to delineate efficiently each individual tree within the whole trial, it was possible to analyze inter- and intra-canopy thermal variations. By using image-based vegetation and stress indices as phenotypic variables, genetic dissection of the traits is currently undertaken and first results will be presented.

Published
2014

37. High resolution thermal and multispectral UAV imagery for precision assessment of apple tree response to water stress

Author

Gomez-Candon, David, Labbé, Sylvain, Virlet, Nicolas, Jolivot, Audrey, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), European Project: 245986, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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 en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), and 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)

Subjects
Vegetal Biology, température de la feuille, imagerie multispectrale à haute résolution, télédétection aéroportée, phénotypage, pommier, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, contrainte hydrique, Biologie végétale, géoréférencement, infrarouge thermique
Abstract

UMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitières (Edited by Pablo Gonzalez-de-Santos and Angela Ribeiro)UMR AGAP - équipe AFEF - Architecture et fonctionnement des espèces fruitières(Edited by Pablo Gonzalez-de-Santos and Angela Ribeiro); This manuscript presents a comprehensive methodology to obtain Thermal, Visible and Near Infrared ortho-mosaics, as a previous step for the further image-based assessment of response to water stress of an experimental apple tree orchard. Using this methodology, multi-temporal ortho-mosaics of the field plot were created and accuracy of ortho-rectification and geo-location computed. Unmanned aerial vehicle (UAV) flights were performed on an irrigated apple tree orchard located in Southern France. The 6400 m² plot was composed of 520 apple trees which were disposed in 10 rows. In this field set-up, five well irrigated rows alternated with five rows submitted to progressive summer water constraints. For remote image acquisition, on 4th July, 19th July, 1st August and 6th September UAV flights with three cameras onboard (thermal, visible and near infrared) were performed at solar noon. On 1st August, five successive UAV flights were carried out at 8, 10, 12, 14 and 16 h (solar time). By using selfdeveloped software, frames were automatically extracted from the recorded thermal video and turned in the right image format. The temperature of four different targets (hot, cold, wet and dry bare soil) was continuously measured by the IR120 thermoradiometers during each flight, for radiometric calibration purpose. Based each on thirty images, all ortho-mosaics were successfully obtained. As high spatial resolution imagery requires high precision geo-location, and the root mean squared error (RMSE) of each ortho-mosaic positioning was calculated in order to assess its spatial accuracy. RMSE values were less than twice the pixel size in every case, which allowed a precise overlapping of the mosaics created. Canopy temperature data extracted from thermal images for showed significantly higher temperatures in water stressed trees compared to well irrigated, difference being related to severity of water stress. Thanks to the ultrahigh resolution of remote images obtained (

Published
2014

39. Soil water deficit decreases xylem conductance efficiency relative to leaf area and mass in the apple

Author

Marceron, Antoine, Normand, Frédéric, Dambreville, Anaëlle, Regnard, Jean-Luc, and Lauri, Pierre-Eric

Subjects
arboriculture, Vegetal Biology, xylème, fungi, allométrie, food and beverages, surface foliaire, Agricultural sciences, pomme, Alimentation et Nutrition, Food and Nutrition, stress hydrique, conductance hydraulique, Biologie végétale, Sciences agricoles, sécheresse
Abstract

It is generally postulated that at the tree scale a drought-related decrease in hydraulic conductance is balanced by a decrease of leaf area. We hypothesized that, at the individual leaf scale, drought affects the allometry between leaf area or mass and hydraulics, leading to a non-linear relationships between these traits. The study was conducted on well-watered and on water-stressed shoots of several apple genotypes covering an extended range of leaf area. Working on dried leaves, we measured leaf lamina area and mass and analyzed their relationships with the maximal xylem hydraulic conductance of the water pathway through the parent shoot and the petiole connected to the leaf lamina. Drought decreased leaf area and mass in absolute values. It also changes the allometric relationships between these two variables: for a same decrease of leaf dry mass the water-stressed shoot had a lower decrease of leaf dry area than the well-watered shoot. Our study also showed that drought affected the stem-topetiole hydraulics with a higher hydraulic efficiency in the well-watered shoot compared to the waterstressed shoot. We discuss that, compared to the well-watered condition, drought not only decreased leaf size, but also reduced xylem efficiency through the stem-to-petiole pathway with regard to the leaf area and mass supplied.

Published
2014

40. Screening apple genotypes under soil water deficit, at young and adult tree stages

Author

Virlet, Nicolas, Gómez-Candón, D, Martinez, Sébastien, Lauri, Pierre-Eric, Labbé, S, Lebourgeois, V, Regnard, Jean-Luc, Costes, Evelyne, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)

Subjects
[SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology
Abstract

Publis013-agap-082; absent

Published
2013

41. Screening apple genotypes under soil water deficit, at young and adult tree stages : S04T03

Author

Virlet, Nicolas, Gomez-Candon, David, Martinez, Sébastien, Lauri, Pierre-Eric, Labbé, Sylvain, Lebourgeois, Valentine, Regnard, Jean-Luc, and Costes, Evelyne

Subjects
H50 - Troubles divers des plantes, F30 - Génétique et amélioration des plantes
Abstract

Adaptation of fruit trees to abiotic constraints is a new challenge for fruit production, in particular where water scarcity is likely to occur. In this context, we initiated a research program which aims at screening tree response to soil water restriction within large genetic populations. A bi-parental apple tree progeny was studied in field conditions under contrasted irrigation regimes in order to compare morphology and transpiration of different genotypes in soil water restriction vs well watered conditions. Morphological responses of tree growth were observed during the first two years of tree growth whereas remotely-sensed images were acquired by Ultra-Light Aircraft (ULA) and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) during four years. Ortho-images were simultaneously acquired in thermal infrared (TIR), near infrared (NIR) and visible (RGB) bands, in order to extract vegetation and water stress indices. Water deficit index (WDI) which reflects the ratio of actual to potential evapotranspiration was computed at repeated times during the summer season and compared to stem water potential. WDI and vegetation indices were used to classify individual genotype behaviors. Based on a genetic map already available, QTL were detected for morphological responses at young tree stage and are under investigation for WDI and vegetation indices at adult stage. Potential applications for plant breeding and future development of screening in controlled conditions on a core collection of French varieties will be discussed. Work supported by FruitBreedomics project (FP7), APMed project (ARimNet), HiriFap (OpenSciences, Agropolis Fundation) (Texte intégral)

Published
2013

42. High-throughput field phenotyping based on multispectral images acquisition : F1 hybrid apple tree response to water constraint

Author

Virlet, Nicolas, Costes, Evelyne, Martinez, Sébastien, Lebourgeois, Valentine, Labbé, Sylvain, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), University of Freiburg [Freiburg]. FESPB-EPSO, DEU., and Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)

Subjects
[SDV]Life Sciences [q-bio]
Abstract

absent

Published
2012

44. Contribution of airborne remote sensing to high-throughput phenotyping of a hybrid apple population in response to soil water constraints

Author

Virlet, Nicolas, Martinez, Sébastien, Lebourgeois, Valentine, Labbé, Sylvain, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Architecture et Fonctionnement des Espèces Fruitières [AGAP] (AFEF), 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)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)

Subjects
déficit hydrique, télédétection, [SDV]Life Sciences [q-bio], variabilité génétique, airborne images acquisition, genetic variability, water stress, thermal imaging, Malus domestica Borkh, stress hydrique, imagerie thermique, acquisition d’images aériennes, phénotypage, acquisition d'image, indice de végétation, descendance génétique
Abstract

In this study, we developed a remote sensing approach, normally applied to management of crop irrigation, with the purpose of phenotyping a plant population in the field. The experiment was performed on ‘Starkrimson‘ x ‘Granny Smith‘ apple progeny (122 hybrids, 4 replicates) at adult stage, cultivated in field on Diaphen platform (INRA Montpellier, France). Airborne images acquisition in RGB and NIR bands permit to compute the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), while differences between tree canopy surface measured by thermal IR imaging (Ts) and air temperature (Ta) made it possible to calculate water stress indices. The Water Deficit Index (WDI), derived from the Crop Water Stress Index (CWSI), was considered for its applicability to discontinuous plant cover. WDI was computed on each individual tree, and focused on its central zone (60 cm diameter buffer). The first results showed significant genotypic effects and drought effects for indices during imposed summer water shortage, without interaction between them. Moreover, this first experiment permits to determine field measurements that are necessary to validate the method, linking image interpretation and tree water status variables., Dans le cadre de cette étude, nous avons développé une approche de télédétection, normalement appliquée à la gestion de l’irrigation des cultures, afin de phénotyper une population végétale aux champs. L’expérience a été effectuée sur une descendance de pommiers ‘Starkrimson’ x ‘Granny Smith’ (122 hy bri - des, 4 répétitions) au stade adulte, cultivés aux champs sur plate-forme Diaphen (INRA Montpellier, France). L’acquisition d’images aériennes dans les bandes RGB et NIR a permis de calculer l’Indice de Végétation Normalisé (NDVI), tandis que les différences entre la surface de la canopée des arbres mesurée par images thermiques IR (Ts) et la température de l’air (Ta) ont permis de calculer les indices de stress hydrique. L’Indice de Déficit Hydrique (WDI), dérivé de l’Indice de Stress Hydrique des Cultures (CWSI), a été considéré en raison de son applicabilité à un couvert végétal discontinu. Le WDI a été calculé pour chaque arbre individuel, en se focalisant sur sa zone centrale (avec une zone-tampon de 60 cm de diamètre). Les premiers résultats montrent des effets génotypiques significatifs et des effets de la sécheresse pour les indices pendant la pénurie d’eau imposée en été, sans interaction entre eux. De plus, cette première expérience permet de déterminer les mesures de terrain qui sont nécessaires pour valider la méthode, mettant en rapport l’interprétation des images et les variables liées à l’état hydrique des arbres.

Published
2012

45. Le pommier et ses bioagresseurs – Les composantes dynamique et structurelle de l’architecture de l’arbre modulent les dynamiques d’infestation et d’infection

Author

Lauri, Pierre-Eric, Simon, Sylvaine, Brun, Laurent, Morel, K., Combe, Freddy, Defrance, H., Hemptinne, J.L., Hucbourg, B., Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), Unité Expérimentale Recherches Intégrées - Gotheron (UERI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Groupement Régional des Centres d'Etudes Techniques Agricoles de Basse Durance (GRCETA de Basse Durance)

Subjects
architecture de l’arbre, [SDV.SA]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences, apple, ordre de ramification, rosy, shoot growth, puceron cendré, croissance du rameau, apple aphid, conduite de l’arbre, branching order, tree architecture, tree training, powdery mildew, ontogenic resistance, sensibilité ontogénique, oïdium, conduite centrifuge, centrifugal training
Abstract

National audience; Tree architecture refers to the spatial organization of shoots and branches within the tree crown and also to the dynamics of shoot growth. Our aim was to investigate the effects of these two tightly related aspects on dynamics of infection of a disease, the powdery mildew (Podosphaera leucotricha (Ell. et Ev.) Salmon) and dynamics of infestation of a pest, the rosy apple aphid (RAA) (Dysaphis plantaginea (Passerini)) on the apple. Two INRA-bred scab-resistant (Vf) cultivars, ‘Pitchounette’ and ‘Ariane’, were chosen and trained according to two contrasted architectural managements referring to existing training systems. The Centrifugal training system is characterized by the removal of spurs along the branch to decrease branching density. This procedure increases light penetration within the crown and improves fruit quality and return-bloom. Centrifugal training was compared to a previously developed training system where branching density was not changed, the Solaxe. Our results first confirmed the low susceptibility of ‘Pitchounette’ to powdery mildew and to RAA, compared to ‘Ariane’. Second, secondarypowdery mildew infection was not consistently affected by training but was highly related to leaf age: an ontogenic resistance was demonstrated on old (roughly more than 15 day-old) leaves whereas young leaves were highly infected. RAA infestation dynamics was related to both an ontogenic resistance (old leaves less infested than young leaves) and was also driven by a main architectural component, the degree of branching. Indeed, a pattern of within-branch short-distance dissemination was confirmed and the number of branching points between two shoots exerted a high constraint on this infestation pattern. As a whole, our study reinforces the interest to breed apple cultivars for partial resistance against pests and diseases. For a given genotype, tree architecture manipulation, developed through improved training management procedures, may be an efficient although partial means to decrease infection and infestation dynamics.; Dans le cadre des recherches sur les résistances durables du pommier aux bioagresseurs, nos travaux ont porté sur l’oïdium (Podosphaera leucotricha (Ell. et Ev.) Salmon) et le puceron cendré (Dysaphis plantaginea (Passerini)). La maîtrise de ces deux bioagresseurs est en effet impérative en verger pour maintenir une production de qualité. Les effets de deux composantes de l’architecture de l’arbre ont été explorés sur deux cultivars issus des programmes de sélection INRA, ‘Pitchounette’ et ‘Ariane’. Le premier est la dynamique de croissance du rameau principalement en relation avec la sensibilité des feuilles, celle-ci étant probablement liée à un aspect trophique (attractivité des feuilles pour le puceron) et/ou à la mise en place d’une résistance ontogénique chez la feuille dont la phase d’expansion est terminée (oïdium). Le second est la structure de la branche qui agit sur sa colonisation par le puceron cendré. Nos résultats confirment la différence de sensibilité aux bioagresseurs généralement constatée entre les deux cultivars étudiés (‘Pitchounette’ moins sensible qu’‘Ariane’). De façon générale, la conduite de l’arbre agit peu sur l’épidémiologie de l’oïdium alors qu’elle modifie significativement l’infestation par le puceron cendré. Pour l’oïdium, nous confirmons l’importance de la résistance ontogénique foliaire : les feuilles jeunes sont plus sensibles aux contaminations secondaires que les feuilles âgées. Pour le puceron cendré, l’ordre de ramification, corrélé positivement au nombre d’intersections entre deux points de croissance adjacents, est un facteur important pour expliquer l’effet significatif de la conduite sur la dynamique d’infestation. En conclusion, cette étude confirme le rôle fondamental de la sélection génétique dans la recherche de cultivars peu sensibles ou résistants aux bioagresseurs. La conduite de l’arbre est un des éléments pouvant moduler partiellement les dynamiques d’infestation et d’infection des bioagresseurs

Published
2011

46. Réponse d’une descendance de jeunes pommiers cultivés en pots à différents régimes hydriques : conséquences sur la transpiration, la conductance stomatique, la croissance, le potentiel hydrique et des relations d’allométrie

Author

Marceron, Antoine, Lauri, Pierre-Eric, Garcia, Gilbert, Virlet, Nicolas, Regnard, Jean-Luc, Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), 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), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), and Institut National d’Horticulture et de Paysage (INPH), FRA.

Subjects
descent of genotypes, HPFM et transpiration, [SDV]Life Sciences [q-bio], allométrie, stomatic conductance, hydric potential, transpiration, descendance de génotypes, Malus, potentiel hydrique, conductance stomatique, allometry, HPFM and transpiration, [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering, malus, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, potentiel osmotique, stress hydrique, génotype
Abstract

Les objectifs de notre étude ont été de classer 17 génotypes de pommier issus d’une même descendance suivant des critères de physiologie foliaire, de croissance et d’allométrie dans des conditions de stress hydrique racinaire. Pour cela, 5 variables ont été mesurées : conductance stomatique, la transpiration, le potentiel hydrique foliaire, le potentiel osmotique foliaire, la croissance de plants et des relations d’allométrie foliaire. La conductance stomatique, le potentiel hydrique et le potentiel osmotique des plants stressés n’a pas permis de dissocier les génotypes. Par contre, la croissance s’est arrêtée en cas de stress de manière différente suivant les génotypes : un premier groupe de génotypes fut en arrêt de croissance et reprit sa croissance post stress beaucoup plus rapidement qu’un second groupe, qui semble moins réactif aux changements hydriques édaphiques. Aussi l’allométrie de la forme des feuilles n’est pas modifiée par le stress hydrique racinaire. Alors que la relation d’allométrie entre la conductance xylémienne pétiolaire et les caractéristiques foliaires n’est pas conservée lors du stress. Il serait intéressant de réitérer l’expérience avec plus de modalités hydriques différentes pour obtenir un échantillonnage de réactions au stress., This study is based on a genetic descent. The way was to classify 17 genotypes following criteria of leaf physiology, growth and allometry in root water stress. In this purpose, we measured the stomatic conductance, the transpiration, the hydric leaf potential, the osmotic leaf potential, the growth of trees and the relations of leaf allometry. On the one hand, the stomatic conductance, the hydric potential and the osmotic potential did not allow discriminating genotypes under stress. On the other hand, the growth stopped in case of stress in a different way following genotypes: a first group has stopped its growth faster and took back its growth faster too by going out of stress; and a second slower group in the hydric changes. So the allometry on the shape of sheets is not modified by hydric stress. While the relation of allometry enters the xylem conductance and the leaf characteristics is not maintained during the stress. It would be interesting to repeat the experience with more different hydric modalities to obtain a sampling of reactions to the stress.

Published
2011

49. Development of the rosy apple aphid within its habitat: structural and physiological aspects in apple trees

Author

Simon, Sylvaine, Hemptinne, JL, Regnard, Jean-Luc, Morel, Karine, Defrance, Hubert, Lauri, Pierre-Eric, Unité Expérimentale Recherches Intégrées - Gotheron (UERI), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecole Nationale de Formation Agronomique de Toulouse (ENFA), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), and 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)

Subjects
HOMOPTERA, CENTRIFUGAL TRAINING, [SDV]Life Sciences [q-bio], ROSY APPLE APHID, TREE NUTRITION, BRANCH COMPLEXITY, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, DYSAPHIS PLANTAGINEA, APHIDIDAE, LEAF NITROGEN
Abstract

International audience

Published
2010

50. The modelling of flowering time in the French apple cropping area in relation to global warming

Author

Legave, Jean-Michel, Regnard, Jean-Luc, Calléja, Cécile, Développement et amélioration des plantes (UMR DAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and ProdInra, Migration

Subjects
dormancy, climate change, heat requirement, [SPI.GPROC] Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDV.IDA]Life Sciences [q-bio]/Food engineering, chilling requirement, [SPI.GPROC]Engineering Sciences [physics]/Chemical and Process Engineering, [SDV.IDA] Life Sciences [q-bio]/Food engineering
Abstract

International audience; Both an increase of global warming and a trend towards an advance in flowering time in apple trees has been recorded in France since the end of 1980s. This study aimed at improving the modelling of apple flowering time with the purpose of exploring the possible impacts of global warming in the recent past and in the near future. Dates of flowering F1 stage in ‘Golden Delicious’ apple orchards were collected in three cropping areas in France over the 1976-2002 period which provided a suitable climatic variability for modelling, taking account of the global warming. Original software, ‘Pollenoscope’, was used to estimate the parameters related to flower bud chilling and heat requirements, using seven chilling submodels and seven heat submodels. The software allowed an automatic research of optimal combinations of chilling and heat submodels. From more than 1000 tested combinations, 19 appeared optimal for the three areas explaining about 85% of the phenological variability. One of these combinations was used to simulate the time-course changes in endodormancy breaking and F1 stage over the 1976-2002 period. In each area, these simulations highlighted a slight trend towards a delayed end of dormancy and inversely a marked trend towards a shortening of floral primordium active growth period. These results can account for the observed trend in the advance of flowering time. They suggest the existence of two opposite impacts of global warming in France since the end of 1980s, being a delay in satisfying the chilling requirements and a shortening in satisfying the heat requirements.

Published
2008

Catalog

Books, media, physical & digital resources
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