Modélisation de l'effet des systèmes de cultures sur les flux de gènes entre culture transgénique et adventice apparentée. Cas de la betterave sucrière (Beta vulgaris L.)

L'autorisation de mise en culture de plantes transgeniques en Europe est suspendue a l'etude de ses consequences et de ses moyens de gestion. C'est le cas pour la betterave sucriere tolerante a un herbicide non selectif. Il existe en effet un risque de flux des transgenes de la culture vers des mauvaises herbes apparentees, les betteraves adventices, frequentes dans les champs de betterave sucriere. Ce flux permettrait la transmission de la resistance a l'herbicide aux adventices et donc un retour a la situation actuelle, voire a une situation pire si le transgene confere un avantage a l'adventice dans d'autres cultures de la rotation. Pour determiner les pratiques agricoles propres a eviter ou limiter l'apparition de betteraves mauvaises herbes transgeniques, il faut identifier les elements des systemes de culture qui influencent la demographie et la genetique des populations de betterave dans une region et a long terme. A cause des dimensions spatiales et temporelles du flux de gene ainsi que de la large gamme de variabilite des systemes de culture, il est impossible d'etudier le phenomene exclusivement en experimentation. Par consequent, nous avons developpe un modele (GENESYS-BETTERAVE) qui quantifie les effets des systemes de culture sur ce flux de genes. Il est centre sur le cycle de developpement des betteraves cultivees et adventices dans chaque parcelle base sur une succession de stades cle (plantules, montees, plantes en fleurs, production semenciere, stock semencier). Pour chaque stade est calculee la densite d'individus dans la parcelle ainsi que les proportions genotypiques, principalement celles des individus transgeniques. Les relations entre les stades dependent des cultures en place dans les parcelles, des techniques utilisees pour gerer ces cultures ainsi que du genotype des betteraves. Pendant la floraison, du pollen est echange entre les parcelles et l'importance de cette dispersion depend du parcellaire. Une partie des informations necessaires a la realisation du modele, est tiree de la litterature. Des experimentations sont ensuite realisees pour etudier et quantifier les parties encore peu connues du cycle de developpement. Elles ont permis de decrire et de modeliser le devenir des semences enfouies de betteraves adventices, en mesurant la mortalite in situ, les capacites de germination des semences et de croissance pre-levee des plantules en fonction des saisons. D'autres essais ont permis de modeliser toutes les etapes cle du developpement des betteraves adventices et des trainantes (dynamique et taux de montaison, dynamique de floraison, production de pollen...) dans les cultures les plus frequentes de la rotation betteraviere. Apres avoir ete programme sous forme de logiciel, le modele est alors utilise pour des simulations simples qui montrent qu'il prend bien en compte les elements caracteristiques des systemes de cultures, en attendant une validation pour verifier a plus grande echelle le realisme de la prediction.