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11/01/2019

Doper la photosynthèse des grandes cultures en modifiant leur processus de photorespiration

Une équipe de chercheurs américains vient de publier, dans Science, le résultat de ses travaux sur les voies métaboliques de la photosynthèse et leur optimisation. Les cultures de tabacs transgéniques, menées en plein champ pendant deux années, ont ainsi permis d'obtenir des rendements supérieurs de 25 à 40 % selon les types de modifications introduites. Les auteurs ont réussi à lever le frein métabolique lié à la production de glycolate dans le processus de la photosynthèse. En effet, celui-ci doit, par phototranspiration, être transformé en de nouvelles molécules, plus utiles à la plante. Cette opération étant coûteuse en énergie, elle réduit l'efficacité de la photosynthèse et donc la production de biomasse.

Désormais, les chercheurs se concentrent sur des cultures parmi les plus consommées dans le monde : blé, maïs, soja. Les mécanismes de la photorespiration étant similaires à ceux du tabac, ils espèrent obtenir des résultats favorables à l'augmentation des rendements. Notons que ces travaux ont été financés notamment par la Fondation Bill et Melinda Gates et seront en accès libre.

Plants de tabacs génétiquement modifiés comparés au plant témoin (le premier en partant de la gauche)

Tabac.jpg

Source : Science

Source : Science

10/01/2019

Un premier vaccin destiné aux abeilles

Un article de décembre 2018 du Point Vétérinaire fait état de l'élaboration, par des chercheuses de l'université d'Helsinki, du premier vaccin destiné à des insectes, primeBEE. Cela fait suite à la découverte, en 2015, du transfert d'immunité de la reine aux œufs. Le vaccin est donc administré à la reine par alimentation (sucre vaccinal), puis l'immunité est transmise au couvain via la protéine vitellogénine, présente dans les œufs. PrimeBEE protège contre la loque américaine causée par Paenibacillus larvae, mais d'autres vaccins devraient suivre contre d’autres maladies apicoles, notamment la loque européenne et les maladies fongiques. Même si elle ne résout pas toutes les causes de déclin, cette découverte pourrait avoir une grande importance économique au niveau mondial, mais la commercialisation du produit pourrait encore prendre plusieurs années.

PrimeBEE.jpg

Source : Le Point Vétérinaire

14/12/2018

Machine Learning au service de l'épidémiologie : ciblage des restaurants à inspecter par les services sanitaires aux États-Unis

En novembre 2018 ont été diffusés les résultats de travaux menés, aux États-Unis, par Google, l'université Harvard et les départements de santé et d'innovation de Las Vegas et Chicago, visant à améliorer le ciblage des restaurants à contrôler par les services sanitaires.

L'équipe de recherche a tout d'abord mis en place un algorithme de détection des requêtes, lancées sur le navigateur web Google, concernant des problèmes de santé consécutifs à la consommation d'aliments dans des conditions sanitaires médiocres. L'algorithme permet de distinguer les personnes effectivement malades de celles faisant des recherches dans un autre cadre : par exemple, les médecins et les étudiants peuvent se renseigner sur certains symptômes sans être eux-mêmes atteints. Il vérifie également si les personnes, dont les requêtes ont été identifiées comme pertinentes, sont bien allées au restaurant les jours précédents, ce grâce au service de localisation de Google (sous réserve qu'il n'ait pas été désactivé). Les restaurants sont ensuite classés comme « à risque » lorsqu'ils sont à l'origine d'une proportion importante de requêtes. L'application ainsi construite (FINDER) a été déployée dans les services sanitaires de Chicago (de novembre 2016 à mars 2017) et de Las Vegas (de mai à août 2016).

52,3 % des restaurants, identifiés par FINDER et contrôlés par les services sanitaires, se sont avérés non conformes lors des inspections, contre 24,7 % en temps normal. Comparativement, 39,4 % des restaurants contrôlés à Chicago suite au dépôt d'une plainte se sont révélés non conformes (résultats de Las Vegas non disponibles), soit une efficacité de détection moindre par rapport à FINDER. Ceci s'explique notamment par le fait qu'une personne peut avoir des difficultés à identifier quel restaurant l'a rendue malade, parmi ceux visités.

Ainsi, pour les auteurs, FINDER est un outil prometteur d'aide à la mise en œuvre de politiques sanitaires dans le secteur de la restauration, en améliorant le ciblage des inspections. Cette application présente l'avantage de ne pas nécessiter d'action de la part des consommateurs (par ex. porter plainte). Cependant, elle suppose un accès à leurs données personnelles de localisation et de recherches Google. Concernant le coût de mise en place de l'outil, les services testeurs rapportent qu'un certain effort a été nécessaire au début, mais qu'une fois pris en main, sa maintenance nécessite peu de ressources et de temps, tout en leur fournissant des indications précieuses pour mener leurs enquêtes terrain.

Nombre moyen d'infractions à la réglementation par catégorie (« critique » ou « majeure ») rencontrées dans les restaurants identifiés par FINDER ou non (Baseline)

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Source : npj Digital Medicine

Aurore Payen, Centre d'études et prospective

Source : npj Digital Medicine

08/11/2018

La révolution végétale : hors-série de Pour la science

Revolution-vegetale.jpg

Pour la science consacre son dernier hors-série à La révolution végétale : alors que les plantes ont longtemps été laissées de côté, ce mouvement s'inverse depuis plusieurs années, comme l'illustre le succès de La vie secrète des arbres, de P. Wohlleben (2015). Pour E. Coccia, ce changement est soutenu tant par les chercheurs (exemple des découvertes sur l'origine des cellules eucaryotes) que par le grand public : l'attention portée aux autres formes de vie et aux interactions entre espèces s'accroît, l'écologie a fait une « entrée spectaculaire » sur l'échiquier politique, la vie des abeilles ou des arbres sont largement reconnues comme une « question politique ».

Les divers articles s'intéressent aux capacités sensorielles et aux moyens de communication des plantes, ainsi qu'à certaines de leurs caractéristiques « exceptionnelles » (fabrication de géométries complexes, émission de signaux piégeant les animaux à des fins de protection, nutrition, reproduction, mobilité, etc.). Ils traitent également de la nécessité d'envisager un avenir commun : services écologiques rendus par les arbres en ville, bienfaits des « bains de forêt », importance d'abandonner la vision occidentale de la nature pour mieux la protéger, la nature et le vivant comme sujets de droit, etc.

Source : Pour la science

09:01 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, Enseignement et recherche, Société | Lien permanent | Tags : pour la science, végétal |  Imprimer | | | | |  Facebook

08/10/2018

Les opportunités émergentes de la blockchain pour le secteur agroalimentaire

La FAO et l'ICTSD ont récemment publié un Issue Paper sur les opportunités émergentes de la blockchain pour le secteur agroalimentaire. Après une présentation pédagogique des « technologies des registres distribuées » (caractéristiques, fonctionnement, différence entre chaînes de blocs publiques et privées, etc.), le document se concentre sur trois principales applications potentielles dans ce secteur : les chaînes d'approvisionnement agricoles (incluant la finance : crédits, assurances, produits dérivés), les registres de propriété des terres, et les accords internationaux relatifs à l'agriculture (accords commerciaux sous l'égide de l'OMC, et ceux relatifs au changement climatique). Enfin, les auteurs analysent les implications de ces technologies en matière de politiques publiques, et les défis techniques, institutionnels et infrastructurels à surmonter.

Source : ICTSD

09:43 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, IAA | Lien permanent | Tags : blockchain, numérique, agroalimentaire |  Imprimer | | | | |  Facebook

14/09/2018

Plant factories vs serres horticoles : premiers éléments d'évaluation des performances

Malgré la multiplication des études sur l'agriculture urbaine, les systèmes de production intensifs à l'intérieur de bâtiments (indoor), en environnement contrôlé (chambres stériles), sans échanges avec l'extérieur (notamment sans ensoleillement), et désignés en Asie sous le nom de plant factories, sont encore très méconnus (voir à ce sujet une précédente brève sur ce blog). Les projets, portés par des start-up ou par de grands groupes, mettent rarement leurs données à disposition des chercheurs. Trois articles récents amorcent une comparaison de leurs performances avec les systèmes conventionnels sous serre et en pleine terre.

Ainsi, un article d'Agricultural Systems couple des modèles de croissance de la laitue avec des modèles climatiques en serre et en bâtiment, pour évaluer la viabilité économique des plant factories. Selon les auteurs, la rareté relative de différentes ressources déterminera l'intérêt des diverses options. Les bonnes performances en matière de rendements et de pertes dans l'environnement sont avérées, sous différentes latitudes, mais le facteur énergétique est un verrou, même avec le progrès des éclairages LED.

Un deuxième article, publié dans le Journal of Cleaner Production, mène le même type d'analyse de cycle de vie, mais cette fois à partir de données enregistrées sur deux sites expérimentaux de l'université de Chiba, au Japon. Là encore, le système high tech réduit l'utilisation des ressources non remplaçables (phosphore, eau, foncier), mais « au prix d'une consommation d'énergie accrue ». Les auteurs comptent sur des technologies énergétiques alternatives pour lever cette contrainte : échanges de chaleur avec les industries, pompes à chaleur, piles à combustible à oxyde solide et énergie photovoltaïque.

Enfin, dans un article de Procedia CIRP, des chercheurs ont eu accès aux données d'une ferme-pilote de l'entreprise Refarmers à Lyon. Ils constatent que l'hydroponie est effectivement très productive et suggèrent un couplage avec des sources d'énergie renouvelables (éoliennes).

Florent Bidaud, Centre d'études et de prospective

Sources : Agricultural Systems, Journal of cleaner production, Procedia CIRP

10:28 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, Enseignement et recherche | Lien permanent | Tags : agriculture urbaine, plant factories |  Imprimer | | | | |  Facebook

06/09/2018

Les impacts potentiels, pour l'élevage, des animaux génétiquement modifiés

Le 21 juin dernier, l'Académie vétérinaire a consacré une séance à l'apport des nouvelles technologies génomiques en élevage, s'intéressant tant aux espèces aviaires qu'aux ruminants et à la filière ostréicole. Parmi les cas présentés figure la technologie CRISPR Cas-9 (voir à ce sujet un précédent billet, un second billet et une brève sur ce blog) et son utilisation pour supprimer les protéines allergisantes du blanc d’œuf, avec la perspective de diminuer certains risques allergiques alimentaires. S'agissant des maladies animales, des recherches sont conduites pour supprimer la transmission de l'influenza aviaire grâce à l'obtention de poulets génétiquement modifiés. En matière de bien-être animal, a été également mentionnée l'insertion d'un marqueur sur un chromosome sexuel permettant de différencier embryons mâles et femelles au niveau de l’œuf avant l'éclosion. Ceci contribuerait à résoudre une question éthique en mettant fin à l'élimination des poussins mâles, et permettrait aussi une utilisation industrielle des œufs embryonnés (production de vaccins par exemple).

Source : Académie vétérinaire de France

04/05/2018

Une « biocolle » issue des carapaces de crevettes pourrait doper la production d'isolants à base de résidus agricoles

Conçue initialement pour le marché de la construction et, plus particulièrement, pour les panneaux isolants, cette invention récemment primée en est au stade du développement préindustriel, d'après un article publié sur le site de l'Irstea. En raison de l'importance de l'utilisation des colles pour la fabrication des panneaux de bois ou isolants, employés à la fois en construction, aménagement ou ameublement, et des problèmes pour la santé liés aux composés organiques volatils (COV), la mise au point d'alternatives biosourcées et non nocives, aux colles structurales de synthèse, est une des priorités de la bioéconomie.

Mise au point et brevetée par des laboratoires de recherche publics en Auvergne, la « biocolle » produite à partir de champignons ou de la chitine des carapaces de crustacés, obtient les mêmes performances que ses équivalents issus de la pétrochimie, surtout pour la résistance mécanique au cisaillement. Elle réduit la pollution de l'air ambiant liée à la présence de COV et présente également l'avantage (rare pour la majorité des alternatives biosourcées) d'être facile d'utilisation et peu coûteuse à produire. Reste désormais à développer des partenariats avec des industriels.

Vidéo de présentation de la « biocolle »

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Source : innovergne.fr

Source : Irstea

05/04/2018

Publication du premier code juridique de l'animal

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Fin mars, l'éditeur LexisNexis a publié le premier code juridique de l'animal. Dans le cadre d'un partenariat avec la Fondation 30 millions d'amis, cette somme de plus de 1 000 pages est le fruit du travail de six universitaires de Limoges, sous la direction de J-.P. Marguénaud et de J. Leroy. Ce code privé rassemble l'ensemble des textes traitant des animaux de compagnie, d'élevage ou sauvages, en provenance de sept codes officiels, de règles européennes et de décisions de jurisprudences significatives. Sont traités successivement les animaux domestiques et assimilés (Livre 1), les animaux sauvages (Livre 2) et les acteurs de la protection animale (Livre 3). Dans sa préface, F. Burgat (Inra) souligne que ce Code de l'animal constitue une « photographie de nos rapports avec le monde animal ». Pour elle, une contradiction « travaille en profondeur le droit animalier », entre « reconnaître que les animaux disposent de la qualité qui fonde des droits fondamentaux » et, « dans le même temps, les soumettre au régime des biens ».

Rappelons également que c'est à Limoges qu'a été créé le premier diplôme universitaire français en droit animalier.

Sources : LexisNexis, Le Monde

03/04/2018

Un robot loup pour protéger les cultures japonaises des sangliers et des cerfs

Alors que les loups japonais ont disparu depuis le début du XIXe siècle, un loup d'un nouveau genre a fait son apparition dans les exploitations : le Super Monster Wolf, robot reprenant l'apparence du loup et capable de produire différents types de grognements susceptibles d'effrayer les sangliers et cerfs s'approchant des cultures. Devant le succès des expérimentations menées pendant plusieurs mois, la production devrait passer à un stade industriel, sachant que le débat sur la réintroduction d'un prédateur pour les grands gibiers est particulièrement vif au Japon.

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Source : Futurism

Source : Futurism

08:42 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, Protection des végétaux et des animaux | Lien permanent | Tags : japon, robot loup, robot |  Imprimer | | | | |  Facebook

09/03/2018

Un plan local pour réduire les émissions de méthane entérique des vaches laitières

Le méthane entérique émis par les vaches représente plus de 50 % des émissions de gaz à effet de serre d'une exploitation laitière. Dans ce contexte, et pour réduire l'impact carbone de son agriculture, le Pays de Fougères (Ille-et-Vilaine) a lancé fin 2017 un « Plan éco-méthane ». Celui-ci prévoit d'aider financièrement les agriculteurs qui mettent en œuvre des pratiques permettant de réduire les émissions de méthane de leurs animaux. Ainsi, pour chaque tonne-équivalent CO2 non émise, les agriculteurs recevront 15 € qui leur seront versés sous forme de bons d'achats utilisables localement. Porté par l'association Bleu-Blanc-Cœur, ce plan est financé à 80 % par des fonds européens (programme Leader), pour un total de 100 000 € sur trois ans et avec l'objectif d'impliquer 200 exploitations.

Il s'agit là du premier plan de réduction des émissions de méthane entérique mis en place à l'échelle d'un territoire. Au-delà de cet aspect, il illustre le rôle grandissant des acteurs locaux dans l'élaboration des politiques agricoles.

Sources : Ouest France, Actu.fr

08/03/2018

Caractérisation d'un premier gène de résistance au champignon responsable de la septoriose du blé

La septoriose (ou STB), qui cause d'importantes pertes de rendement dans les cultures de blé, fait l'objet de nombreuses recherches scientifiques. Une récente publication dans la revue Nature Genetics, présentée dans un communiqué de l'Inra, expose les travaux sur un gène de résistance (Stb6) au champignon pathogène responsable de cette maladie, menés par des chercheurs de l'Institut et du centre de recherche de Rothansted (Royaume-Uni). Si 21 de ces gènes avaient été identifiés et localisés auparavant, aucun n'avait encore été cloné et caractérisé fonctionnellement comme Stb6, présent dans la plupart des variétés cultivées et primordial dans les voies de défense. Aujourd'hui connue, la structure de la protéine membranaire codée par Stb6 lui permet de détecter les modifications de la paroi cellulaire dues à l'agent pathogène, induisant, grâce à son activité kinase, les mécanismes de défense de la plante.

Ces avancées s'ajoutent à la découverte récente du produit de virulence du champignon, c'est-à-dire des protéines qu'il synthétise, codées par le gène AvrStb6, et qui sont reconnues par le blé grâce à la protéine membranaire codée par Stb6. La capitalisation des connaissances sur les interactions entre les organismes hôtes et pathogènes permettra, à terme, de développer de nouvelles méthodes de lutte contre la septoriose. Dans la mesure où la sélection variétale repose aujourd'hui sur les seules évaluations phénotypiques, le clonage du premier gène de résistance représente, d'après les auteurs, une avancée agronomique majeure, qui offre de nouvelles perspectives en matière de durabilité de la protection des cultures.

Source : Nature Genetics

11/01/2018

Des capteurs pour suivre la transpiration foliaire

D'après un article de ScienceDaily, des chercheurs de l'Iowa State University ont mis au point des capteurs à base de graphène, dont une des applications est le suivi de l'utilisation de l'eau par les cultures. Ces capteurs d'une épaisseur de 5 µm sont collés sous forme de ruban sur les feuilles d'une plante, et n'influent pas, selon les auteurs, sur la croissance ou la production de celle-ci. Le recours à un oxyde de graphène permet, par changement de conductivité, de mesurer l'évaporation d'eau, autrement dit la transpiration foliaire.

Déjà testés en laboratoire et lors d'une expérience pilote sur le terrain, d'autres essais au champ sont prévus, notamment sur des cultures de maïs, suite à l'allocation de financements par l'USDA. D'autres utilisations, comme le suivi des maladies ou de l'application de produits phytosanitaires, sont évoquées par les chercheurs. Cette technologie fait actuellement l'objet d'une demande de brevet par l'Iowa State University Research Foundation.

Source : ScienceDaily

10:33 Publié dans 5. Fait porteur d'avenir, Agronomie | Lien permanent | Tags : capteurs, graphène, transpiration folière |  Imprimer | | | | |  Facebook

07/12/2017

Des levures de vignes sauvages pour lutter contre les moisissures en viticulture

Le débat autour des résidus de fongicides dans les produits viticoles a accentué les recherches de moyens alternatifs de lutte sanitaire. C'est dans ce contexte que des chercheurs de l'université de Milan ont examiné le pouvoir antagoniste de levures de vignes sur les pathogènes fongiques provoquant de récurrents dégâts dans les vignobles (Botrytis, Penicillium, Aspergillus, etc.). Un article publié début novembre rend compte de leurs travaux.

Plus de 200 souches issues de 26 espèces de levure, récoltées sur des feuilles de différentes vignes sauvages d'Europe et de variétés cultivées en systèmes biodynamique, biologique et conventionnel, ont été sujettes à des expériences in vitro et in vivo. L'évaluation de leur efficacité respective repose sur l'analyse de leur caractère inhibiteur ou tueur, leurs sécrétions de molécules létales (enzymes, composés organiques volatiles, acide sulfurique, etc.), leur capacité à se fixer dans le milieu en formant un biofilm et à contrer les mécanismes de défense du pathogène.

Si les résultats concluent que 6 souches seulement sont intéressantes pour le biocontrôle, l'une d'entre elles s'est révélée plus efficace qu'un fongicide de synthèse.

Source : Frontiers in Microbiology

06/12/2017

Le contrôle des troupeaux connectés en élevage bovin laitier

La diffusion en agriculture de nouvelles technologies concerne également le secteur bovin laitier, qui fait l'objet de nombreuses recherches pour le développement d'outils connectés. Dans un article du 26 octobre, le Financial Times présente l'exemple de vaches équipées de podomètres, colliers, capteurs stomatiques, mammaires, capteurs de mouvements, etc., soit autant d'outils permettant à l'éleveur de suivre leurs paramètres biologiques à distance. La santé, l'état de fertilité, les vêlages, mais aussi la qualité du lait sont alors sous contrôle de l'éleveur grâce à des applications sur smartphone ou ordinateur.

Des enjeux sont internationaux : l'amélioration de la production et de la productivité économique par l'optimisation du système d'élevage (anticipation des phénomènes biologiques permettant une meilleure gestion temporelle des interventions) grâce à des innovations technologiques. De nouveaux capteurs pour les troupeaux connectés et des applications sont ainsi déjà développés sur les marchés italiens, irlandais et japonais.

Faisant de l'animal un objet technologique, ces innovations sont néanmoins au cœur de débats éthiques sur la condition animale en élevage.

Représentation schématique d'une vache connectée

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Source : Financial Times

Source : Financial Times