Report on breeding gaps and key factors for strengthening small breeding initiatives: Experiences on five crops

Type de document
report
Langue source
Anglais
Titre français
Rapport sur les lacunes en matière de sélection et les facteurs clés pour renforcer les petites initiatives de sélection: expériences sur cinq cultures
Titre anglais
Report on breeding gaps and key factors for strengthening small breeding initiatives: Experiences on five crops
Auteur(s)
  • RODRIGUEZ A.
  • KOUTIS K.
  • ANNICCHIARICO P.
  • MESSMER Monika
  • NUIJTEN Edwin
Editeur(s)
Autre(s)
Id
U5LTL4EK
Version
3244
Date ajout
28 octobre 2020 12:35
Date modification
12 avril 2021 16:41
Résumé français
L'agriculture biologique est un secteur en croissance dans l'agriculture du monde et de l'Union européenne. Cependant, la majeure partie de la production biologique en Europe est basée sur les graines de variétés sélectionnées de manière conventionnelle ou même sur des semences conventionnelles non bio, alors qu'en revanche, il y a un manque remarquable de bio semences et / ou variétés spécifiquement adaptées à l'agriculture biologique et à faibles intrants en Europe. L'ensemble objectif de la tâche 3.4 de LIVESEED. est de soutenir les petites initiatives de sélection existantes et de lancer de nouvelles collaborations pour combler les lacunes dans diverses cultures. Les principaux objectifs de la tâche 3.4. sont de déterminer le les lacunes les plus importantes et les principaux facteurs qui limitent la disponibilité de variétés adaptées aux intrants / agriculture biologique, proposer des solutions et alternatives, échanger des connaissances entre déjà des réseaux de sélection biologique existants (ou créés ad hoc), pour développer, renforcer ou soutenir les petits initiatives de sélection biologique en Europe. Cette question a été abordée dans cinq études de cas de reproduction à petite échelle initiatives sur cinq cultures principales: lupin blanc, légumes Brassica, pomme, blé et tomate. Le lupin de blé est une culture très intéressante pour l'agriculture biologique car c'est un aliment de haute qualité (teneur en protéines, digestibilité, huile de haute qualité et maladies), mais aussi en tant que légumineuse, elle contribue à améliorer la fertilité des sols et atténuer le changement climatique. Cependant, la disponibilité de cultivars adaptés est très rare. Dans cette culture LIVESEED a contribué à élargir la base génétique de cette culture, en travaillant avec une pléthore de lupin accessions, qui ont été évaluées et sélectionnées dans des conditions de stress et de faibles intrants (anthracnose, sols calcaires, sécheresse, basses températures hivernales) et des caractères de qualité, ainsi que supporté par des techniques moléculaires (génotypage GBS). Toutes les activités ont été développées au moyen de un réseau de partenaires LIVESEED et d'autres centres européens, suivant une approche participative. Les légumes Brassica sont l'une des cultures européennes les plus importantes, qui sont principalement cultivées en hiver saison dans les pays du Sud et au printemps / été en Europe centrale et septentrionale. Donc, des pays comme la France, l'Italie, le Portugal et l'Espagne sont les principaux producteurs pour les marchés européens en hiver et le printemps. Cependant, les hybrides de lignées stériles mâles cytoplasmes (CMS) issues de la fusion cellulaire sont prédominante, ce qui est une préoccupation primordiale pour les marchés biologiques. Dans cette sous-tâche, un groupe de LIVESEED partenaires et autres parties prenantes ont créé un réseau visant à réaliser et coordonner essais biologiques participatifs avec des variétés et des lignées sans fusion cellulaire de chou, chou-fleur, brocoli et le chou-rave dans les pays mentionnés du sud de l'UE pour identifier des variétés alternatives et favoriser collaboration transnationale dans ce cadre. Cependant, dans le cas du brocoli et du chou-fleur à pollinisation libre les variétés d'Europe centrale n'étaient pas adaptées à la plantation d'hiver. Par conséquent, un élevage spécifique des programmes pour l'Europe du Sud sont nécessaires. La pomme est l'arbre fruitier le plus important d'Europe, mais sa production biologique est toujours basée sur des variétés, qui ont été sélectionnées de manière conventionnelle pour des conditions de croissance à forte intensité d'intrants. Donc, il y a un besoin de matériel végétal (à la fois cultivars et porte-greffes) spécifiquement sélectionné et adapté production biologique sans traitements au cuivre. Cultivars candidats prometteurs issus de l'agriculture biologique la sélection de pommes a été testée dans un nouveau réseau de fermes biologiques dans Les résultats de l'Europe et de la dégustation des premiers fruits sont plutôt prometteurs. Beaucoup d'énergie a été dépensée pour créer un forum de discussion pour identifier les acteurs impliqués dans la sélection et les tests de pommes biologiques à travers l'Europe, coordonner l'échange d'idées et de matériaux et planifier des essais coordonnés en pomme biologique reproduction. L'objectif principal de cette sous-tâche était de développer un réseau européen d'agents impliqués dans la différents points de sélection biologique de la pomme (ex: centres de recherche, universités, éleveurs, pépinières, détaillants). Le blé d'hiver est une culture de base dans le monde et en particulier en Europe, utilisé dans une gamme d'aliments et applications culinaires. La carie commune, causée par la carie de Tilletia, est une maladie transmise par les semences, qui affecte la filière bio car elle passe d'une année à l'autre lorsque les semences ne sont pas traitées et, par conséquent, affecte fortement le secteur de la production biologique. De plus, il existe un goulot d'étranglement dans le pool génétique actuel en termes de résistance à cette maladie car cela n'a pas été abordé dans les reproduction. Dans cette nature, les agriculteurs, les éleveurs et les scientifiques travaillent de manière participative avec une large collection de variétés et de lignées de sélection, qui englobent plusieurs sources de gènes de résistance à une large gamme de souches de virulence de T.caries, visant à se reproduire pour la résistance à cette maladie comme ainsi que de trouver des marqueurs moléculaires et des QTL liés à ces résistances. Enfin, la tomate est le légume fruit le plus important d'Europe et, en particulier l'Italie et l'Espagne sont les principaux producteurs. Cependant, l'utilisation de semences biologiques est très rare dans ces pays, bien que de nombreux petits agriculteurs et initiatives biologiques offrent la possibilité d'utiliser une plus grande diversité variétale à base de semences biologiques et de variétés locales et d'écotypes locaux. Dans cette sous-tâche, plusieurs petites initiatives pour la sélection biologique de la tomate a été soutenue par les partenaires de LIVESEED dans la sélection participative pour adaptation locale à l'aide de collections de races locales provenant de banques de gènes, de populations croisées composites de projets européens antérieurs ou populations expérimentales MAGIC. Toutes les initiatives mentionnées ont contribué, selon les caractéristiques de chaque culture, à combler le lacunes identifiées au début. Activités, réalisations préliminaires et défis de chaque culture réseau spécifique ont été présentés. Des relations de confiance ont été établies entre les petits élevages initiatives qui ont renforcé le réseau et la collaboration qui devraient aider à s'attaquer aux nouvelles combler les lacunes au-delà du travail du projet LIVESEED. Chaque réseau a contacté d'autres acteurs et parties prenantes ainsi qu'aux partenaires des projets frères ECOBREED et BRESOV. Leçons apprises à partir des cinq études de cas ont permis d'identifier les facteurs clés d'une collaboration réussie pour soutenir ou lancer de nouvelles petites initiatives de sélection biologique dans différentes cultures et régions d'Europe. Outre la récolte question spécifique le cadre général concernant la science et la technologie, le marché, la société, les normes et les réglementations doivent être prises en compte. Un facilitateur engagé est la clé d'une collaboration réussie, mais également implication de toute la chaîne de valeur (agriculteur, transformateur, commerçant, consommateur) pour rencontrer le marché demande. Il faut s'adresser aux décideurs politiques et à la société pour sensibiliser à la valeur ajoutée l’agriculture biologique et la sélection végétale en vue d’une production alimentaire durable fourchette »de la Commission européenne. La perspective du financement à long terme est la plus décisive pour (i) la l'avenir des initiatives de sélection biologique existantes pour attirer les jeunes éleveurs, (ii) les entrepreneurs qui souhaitent pour démarrer de nouveaux programmes de sélection biologique, et (iii) pour que les entreprises de semences conventionnelles investissent dans semences et sélection.
Résumé anglais
Organic farming is an increasing sector in the agriculture of the world and the European Union. However, most organic production in Europe is based on the seeds from conventionally bred varieties or even on conventional non-organic seeds, while, by contrast, there is a remarkable lack of organic seeds and/or varieties specifically adapted to low-input and organic farming in Europe. The overall goal of LIVESEED Task 3.4. is to support small existing breeding initiatives and initiate new collaborations to close gaps in various crops. The main objectives of Task 3.4. are to determine the most important gaps and key factors which are limiting the availability of varieties adapted to low input/organic farming, to propose solutions and alternatives, to exchange knowledge among already existing (or created ad hoc) organic breeding networks, to develop, reinforce or give support to small organic breeding initiatives in Europe. This was addressed in five case studies of small scale breeding initiatives on five main crops white lupin, Brassica vegetables, apple, wheat and tomato. Whire lupin is a very interesting crop for organic farming as it is a high-quality food (protein content, digestibility, high quality oil and disease), but also as a legume it contributes to improve soil fertility and to mitigate climate change. However, the available of adapted cultivars is very scarce. In this crop LIVESEED has contribute to widen the genetic base of this crop, working with a plethora of lupin accessions, which have been evaluated and selected under stress and low input conditions (anthracnose, calcareus soils, drought, low winter temperatures) and quality traits, as well as supported by molecular techniques (GBS genotyping). All activities have been developed by means of a network of LIVESEED partners and other European centres, following a participatory approach. Brassica vegetables are one of the most relevant European crops, which are grown mainly in winter season in Southern countries and in spring/summer season in central and northern Europe. Thus, countries like France, Italy, Portugal and Spain are the main producers for European markets in winter and spring. However, hybrids from cytoplasm male sterile lines (CMS) originated from cell fusion are predominant, which is a paramount concern for organic markets. In this subtask a group of LIVESEED partners and other stakeholders have created a network aimed to perform and coordinate participatory organic trials with cell fusion free varieties and lines of cabbage, cauliflower, broccoli and kohlrabi in the mentioned countries of southern EU to identify alternative varieties and to foster transnational collaboration in this frame. However, in case of broccoli and cauliflower open pollinated varieties from Central Europe were not adapted to winter planting. Therefore, specific breeding programs for Southern Europe are necessary. Apple is the most important fruit tree in Europe, but their organic production is still based on modern varieties, which have been bred conventionally for high input intensive growing conditions. Thus, there is a need of plant materials (both cultivars and rootstocks) specifically bred and adapted to organic production without copper treatments. Promising candidate cultivars derived from organic apple breeding have been tested across a newly established network of organic farms in Central Europe and degustation of first fruits results were quite promising. A lot of energy was spent to create a forum of discussion to identify actors involved in organic apple breeding and testing across Europe, coordinate the exchange of ideas and materials and to plan coordinated trials in apple organic breeding. The main aim of this subtask was to develop a European network of agents involved in the different points of apple organic breeding (e.g. research centres, universities, breeders, nurseries, retailers). Winter wheat is a staple crop in the world and particularly in Europe, used in a range of foods and culinary applications. Common bunt, caused by Tilletia caries, is a seed borne disease, which mainly affects the organic sector as it goes from one year to the next when seeds are not treated and, therefore, strongly affects the organic production sector. Furthermore, there is a bottleneck in the current genetic pool in terms of resistance to this disease as this was not addressed in conventional breeding. In this natwork, farmers, breeders and scientists are working in a participatory fashion with a wide collection of varieties and breeding lines, which encompass several sources of resistance genes against a broad range virulence strains of T. caries, aimed to breed for resistance to this disease as well as to find molecular markers and QTLs linked to these resistances. Finally, tomato is the most important fruit vegetable in Europe and, particularly Italy and Spain are the main producers. However, the use of organic seeds is very scarce in these countries, although many small organic farmers and initiatives offer the opportunity of using a higher varietal diversity based on organic seeds and local landraces and ecotypes. In this subtask several small initiatives for organic breeding of tomato have been supported by LIVESEED partners in participatory breeding for local adaptation using collections of landraces from genebanks, composite cross populations from previous EU projects or MAGIC experimental populations. All the initiatives mentioned have contributed, according to the characteristics of each crop, to fill the gaps identified at the beginning. Activities, preliminary achievements and challenges of each crop specific network were presented. Trustful relationships were established among small breeding initiatives that strengthened the network and collaboration which should help to tackle identified new breeding gaps beyond LIVESEED project work. Each network reached out to other actors and stakeholders and also to the partners of the sister projects ECOBREED and BRESOV. Lessons learned from the five case studies allowed to identify key factors for successful collaboration to support or initiate new small organic breeding initiatives in different crops and regions of Europe. Besides crop specific issue the overall framework with respect to science and technology, market, society, norms and regulations need to be considered. An engaged facilitator is key for successful collaboration but also involvement of the whole value chain (farmer, processor, trader, consumer) to meet the market demand. Policy makers and society need to be addressed to create awareness for the added value of organic farming and plant breeding in respect to sustainable food production following the ‘farm to fork’ strategy of the EU commission. The perspective of long-term funding is most decisive for (i) the future of existing organic breeding initiatives to attract young breeders, (ii) entrepreneurs who want to start new organic breeding programs, and (iii) for conventional seed companies to invest in organic seed and breeding.
Note
None
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  • AB - Spécifique
  • FREDO étude des variétés
  • GEO Europe
  • PRODUIT tomate
  • SPECIES Brassica
  • SPECIES blé
  • lupin
  • pommes
  • semence
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