Dynamique et dispersion d’une espèce cultivée échappée des champs :
le cas du Colza hors-champ
Modélisation et apports de la génétique

Aurélie Garnier
Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution
Bat 360, Université Paris Sud-11
91405 Orsay Cedex
Sous la direction de Jane Lecomte

Cadre de l'étude: échappement d'une espèce cultivée

Ce travail de thèse s’inscrit dans la problématique générale des flux de gènes à l’échelle du paysage agricole, ou agroécosystème.

L’agroécosystème a la particularité d’être un écosystème fortement anthropisé où milieux cultivés (i.e. cultures, jachères) et milieux semi-naturels (i.e. bords de route, de chemin, de champ) coexistent et sont étroitement imbriqués. Cette composition particulière a un fort impact sur la dynamique des espèces présentes dans ce paysage. L’habitat est très fragmenté et influencé par les activités humaines liées à l’agriculture. De plus, certaines espèces végétales cultivées sont capables de s’affranchir des limites du compartiment cultivé et de coloniser des habitats hors-champ, comme les bordures de champs et de voies de communication.

L’existence de populations « échappées » des cultures, dites populations hors-champ, influe sur les flux de gènes chez l’espèce cultivée. En effet, ces populations sont susceptibles d’échanger des gènes entre elles mais surtout avec les champs, via le pollen et les graines. Ces échanges de gènes peuvent avoir des conséquences importantes en termes écologiques et agronomiques:
D’une part, un gène avantageux présent dans une variété cultivée pourrait s’échapper des cultures via des populations hors-champ et les rendre ainsi potentiellement envahissantes. Ce qui poserait à la fois des problèmes agronomiques (idée de « super mauvaise herbe ») et écologiques, avec menace pour la biodiversité dans l’habitat hors-champ par compétition avec les autres espèces présentes. Ce risque se pose notamment pour les résistances et tolérances (à un herbicide, à un insecte ravageur) obtenues par sélection variétale classique ou bien par transgénèse.
D’autre part, la présence de populations hors-champ fragilise l’isolement des filières agricoles : que ce soit entre cultivars à composition chimique particulière ou bien dans un cadre de coexistence culture transgéniques/cultures conventionnelles.

Le Colza hors-champ comme modèle d'étude

Dans le cadre de ma thèse je me focalise sur le Colza chez qui la problématique des flux de gènes et risques associés est particulièrement pertinente : les populations de Colza hors-champ sont relativement répandues et des variétés transgéniques sont en cours de développement chez cette espèce. Mon travail se concentre sur les populations hors-champ de Colza et s’articule autour de deux axes : dynamique des populations et génétique des populations. Les questions soulevées au cours de ce travail sont les suivantes:
- les populations de Colza hors-champ peuvent-elles se maintenir dans le temps et disperser dans l’espace?
- quels facteurs gouvernent la dynamique et la dispersion du Colza hors-champ?
- quelle distance ont pu parcourir les graines avant d'arriver dans une population hors-champ?

J’utilise différentes approches: développement de modèles de simulation, analyses statistiques de données de suivi de populations, analyses de données génétiques (microsatellites), expérimentation en conditions naturelles.