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L’INRA, créé en 1946, installe en 1951 la Station d’Agronomie et de Technologie Végétale dans des locaux situés boulevard Deltour, quartier excentré de la ville rose.
En 1970, les compétences scientifiques dans le domaine de la santé animale trouveront des lieux d’accueil dans une implantation proche de la nouvelle Ecole Vétérinaire, à Saint Martin du Touch.
Cette même année, l’arrivée de généticiens du centre INRA de Jouy-en-Josas va donner lieu à la construction du site INRA d’Auzeville, qui devient alors l’implantation principale et le centre de gravité de la vie collective du centre. Regroupant les unités d’agronomie, de technologie végétale, les laboratoires de génétique, d’élevage et de biométrie le site d'Auzeville compose un dispositif de recherche à proximité de l’université Paul Sabatier (UPS), qui ne cessera de croître jusqu’à aujourd’hui.
Entre temps, il y eut les acquisitions du domaine de La Fage dans l’Aveyron (1964-1965) et de Carmaux dans le Tarn (1971) pour faire de l’expérimentation à l’échelle des exploitations agricoles, et par ailleurs l’installation à l’université des sciences sociale d’un laboratoire d’économie rurale (1962).
En 1981, des équipes de Versailles, spécialistes en biologie moléculaire, créent une importante unité mixte avec le CNRS sur les relations entre les plantes et les microorganismes.
En 1998, la construction du pôle de biotechnologies végétales permet d’accueillir sur le campus des équipes de l’université (UPS/CNRS) et de l’école d'agronomie de Toulouse (ENSAT).
Plus récemment, en 2004, le Centre National de Ressources en Génomique Végétale (CNRGV) est installé par l’INRA pour la conservation et la valorisation des ressources génomiques de plantes modèles et cultivées. Le CNRGV garantit un accès facilité aux collections génomiques et aux données associées ainsi qu’à des outils d’analyse de ces ressources. C’est à la fois un centre de référence en génomique et un prestataire au service de la communauté scientifique. Le CNRGV s’appuie sur une organisation novatrice, un équipement dédié et des technologies spécialement conçues pour la gestion des collections à haut débit.
Dans le cadre du programme national "Tournesol 2010", dont l'objectif est la relance des recherches publiques sur le tournesol, le site de Toulouse a été retenu pour permettre le rapprochement des compétences en agronomie, écophysiologie, phytopathologie, génétique et génomique autour de l'objet d'étude "tournesol".
Egalement, une unité mixte technologique (UMT) a été labellisée en Juillet 2006 pour renforcer le partenariat entre l'INRA et l'ENSAT (UMR AGIR) d'une part et le Cetiom d'autre part sur le thème de l'amélioration de la production d'huile à l'échelle des bassins de collecte.
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