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Identifier les variétés de pommes de terre grâce à leur empreinte génétique ?

Pour identifier une variété, les techniques de laboratoire (photo 1) sont particulièrement efficaces. En effet, l’ADN de chaque variété contient des motifs spécifiques que l’on peut utiliser pour générer une empreinte (ou profil) analogue à un code-barres (photo 2).

La procédure est fondée sur l’analyse de portions de l’ADN appelées marqueurs microsatellites. Ils correspondent à de petites séquences répétées dont le nombre est spécifique de chaque variété.

Après avoir extrait l’ADN à partir de feuilles, de tubercules, de vitro-plants, les marqueurs sont amplifiés au laboratoire puis révélés.

L’empreinte obtenue est ensuite comparée à celles stockées dans une base de données appelée IdeAle.

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Photo 1. Il s'agit d'une méthode de laboratoire (©inov3PT).

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Photo 2. Les empreintes génétique sont produites sur de grands gels (©inov3PT).

Pour quoi faire ?

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Photo 3. Les empreintes génétiques viennent en complément des inspections visuelles et du champ de conformité des souches (©inov3PT).

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Photo 4. L’identification variétale permet de vérifier les collections maintenues in vitro (©inov3PT).

Les usages de la méthode peuvent être différents :

  • Décrire puis valider le matériel de départ pour la production de plants de pomme de terre

  • Vérifier les premières étapes de la multiplication végétative, en complément des inspections visuelles et du champ de conformité des souches (photo 3)

  • Sécuriser/Etablir le profil génétique des nouvelles variétés issues des stations de création variétale

  • Tester des lots de consommation

  • Contrôler des collections variétales comme celle du Centre de Ressources Biologiques BrACySol géré par INRAE (photo 4)

Chaque année environ 3000 échantillons sont analysés dans le réseau, 80% le sont dans le cadre des analyses réalisées sur la production de plants de pomme de terre.

Un réseau de laboratoires coordonné par la FN3PT/inov3PT

Les laboratoires partenaires sont :

  • Les laboratoires des Organisations de Producteurs de Plants (contrôle et certification des plants)

    • Bretagne Plants

    • Comité Nord

    • Comité Centre et Sud

  • Le Service Commun des laboratoires (tests des lots de consommation)

  • Le laboratoire INRAE/UMR Igepp (contrôle du CRB BrACySol).

Le laboratoire suisse d’Agroscope Changins est également associé au réseau.

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Les membres du réseau utilisent la même méthode et partagent les informations au travers de la base de données IdeAle. Le développement de la méthode a été fait par la FN3PT/inov3PT et la procédure est utilisée depuis 2017 pour les analyses officielles en laboratoire dans le cadre de la certification des plants de pomme de terre. Neuf essais interlaboratoires ont été organisés depuis 2003 sous l’égide du SOC (devenu DQCO). Ils consistent à identifier des lots de tubercule anonymisés à partir de leur empreinte génétique (photo 5). Ils valident la puissance de la méthode, l’expertise des laboratoires et le contenu de la base de données.

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Photo 5. L’identification variétale permet de vérifier les collections maintenues in vitro (©inov3PT).

IdeAle permet de faciliter la circulation de l’information au sein du réseau

Il s’agit d’une plateforme internet dont l’accès se fait en mode sécurisé par identifiant et mot de passe. Le système permet de gérer simultanément des données confidentielles et des données communes. La cohérence des données mises à la disposition de tous est vérifiée par le super-administrateur. Les données sont donc mises à jour en temps réel et pour toute la communauté des utilisateurs simultanément.

Notre base de données contient les profils de près de 2200 variétés et 900 hybrides ou génotypes sous numéro.

Elle a été développée par la FN3PT/inov3PT ; en collaboration avec et pour les Organisations Professionnelles régionales (OP) du secteur dans le cadre d’un projet conduit avec le soutien du Ministère de l’Agriculture entre fin 2008 et 2012. Le projet associait également INRAE, le Service commun des Laboratoires, le Gnis/SOC (désormais Semae/DQCO) & le Geves (Marhadour, Dargier et al. 2014).

Coordonnées des laboratoires du réseau

Laboratoires

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Coordonnées

inov3PT

43-45 rue de Naples

F-75008 PARIS

https://www.inov3pt.com

contact@inov3pt.fr

Bretagne Plants

Roudouhir

F-29460 HANVEC

http://www.plantsdebretagne.com/

bretplants@plantsdebretagne.com

Comité Centre et Sud

Station de Lavergne

BP3

F-87370 LAURIERE

https://www.comitecentresud.com/fr/accueil/

flore.madruga@comitecentreetsud.fr

INRAE UMR Igepp

Keraiber

F-29260 PLOUDANIEL

https://www6.rennes.inrae.fr/igepp/

IdEvol, un projet qui mobilise le réseau

Le réseau s’attache désormais à faire évoluer la technique. L’évolution rapide des techniques de laboratoire permet d’envisager de réduire la durée des analyses, d’améliorer les conditions de travail et de réduire le coût de traitement des déchets produits par les analyses.

Nous cherchons donc à utiliser un autre système de révélation des marqueurs avec la contrainte forte de pouvoir continuer à utiliser les empreintes stockées dans notre base de données IdeAle. Cela nécessite de pouvoir continuer à coder nos marqueurs de façon analogue.

Pour cela, nous avons obtenu un soutien du Ministère de l’Agriculture dans le cadre de l’appel à projet Casdar Semence et sélection variétale. Il s’agissait d’un projet d’appui méthodologique à la section pomme terre du CTPS (Comité Technique Permanent de la Sélection).

Le projet était intitulé AMS-IdEvol pour « Evolution technologique pour l’identification des variétés de pomme de terre par marqueurs microsatellites en appui à la certification des plants » (photo 6). Il s’est déroulé entre 2019 et 2023. Les partenaires historiques du réseau étaient impliqués. La FN3PT/inov3PT a coordonné le projet.

Des éléments descriptifs et les premiers résultats du projet sont disponibles dans les documents téléchargeables ci-dessous.

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Photo 6. Le système Qiaxcel Advanced a été choisi pour faire évoluer notre méthode (©inov3PT).

Pour aller plus loin

Résumé du projet IdEvol, disponible ici

Posters et supports de présentations en téléchargement :

  • Marhadour S, et al. (2022) Genetic fingerprints using SSR markers to secure seed potato production in France: method and database improvement.  EAPR 2020, Krakow, Poland (exposé preparé pour le congrès EAPR 2020)

  • Marhadour, S., et al. (2017). Genetic fingerprints using SSR markers to secure the seed potato production scheme, improvement of the method and database in France. EAPR2017 20th triennial conference. Versailles, France (poster)

  • Marhadour S, (2014). Seed potato identification using SSR markers in France: organization, methods and database.  19th triennial conference, EAPR 2014 Brussels (exposé)

  • Marhadour, S., et al. (2013). Construction of an online database to improve management of DNA profiles dedicated to cultivar identification of seed potatoes in France. The 17th Joint Meeting of the EAPR Breeding and Varietal Assessment Section & EUCARPIA Section Potatoes, Héviz (poster)

  • Marhadour, S., et al. (2011). Potato variety identification using SSR in France and Switzerland. EAPR 2011, the 18th Triennal Conference of the European Association For Potato Research, Oulu, Finland (poster)

Articles LPTF en téléchargement

  • Marhadour S (2023) Projet IdEvol, l'identification variétale accélérée.  La Pomme de Terre Française, pp 44-45, article disponible ici

  • Marhadour S (2021) Projet IdEvol, faciliter le travail des laboratoires.  La Pomme de Terre Française, pp 50-51, article disponible ici

  • Marhadour, S. and Y. Le Hingrat (2018). Identification variétale, un réseau qui fait évoluer ses pratiques. La Pomme de Terre Française, pp 47-48, article disponible ici

Article décrivant la mise au point de la base de données IdeAle, disponible ici

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