E N 1865, un moine tchèque, Gregor Mendel, a entrepris des recherches sur l'hybridation des végétaux et sur la transmission héréditaire des différences. Cette approche nouvelle a fondé une nouvelle science et a permis le développement de multiples variétés améliorées de blé, de maïs, de tournesol ou de colza, tout au long du XXe siècle.
La connaissance du support de l'hérédité et l'industrialisation des techniques d'analyse du génome ont accéléré ce processus de sélection de nouvelles variétés ayant des caractéristiques avantageuses, telles que la qualité de l'huile ou de l'amidon, la hauteur de plante, la précocité de floraison, la résistance aux maladies (en espérant diminuer les quantités de pesticides) ou aux conditions climatiques difficiles. Avec comme but principal de répondre aux besoins créés par une augmentation prévisible de la population mondiale.
Du fait de l'automatisation accélérée du génotypage, le travail de séquençage de l'ADN est déjà très avancé sur les espèces végétales dont le génome est relativement petit, comme celui d' Arabidopsis thaliana ou du riz. La comparaison des séquences ou des gènes de ces espèces modèles avec celles des plantes d'intérêt agricole permet de décrypter plus rapidement les grands génomes de ces plantes et d'appliquer d'ores et déjà les techniques de sélection à grande échelle.
Les marqueurs moléculaires
Les chercheurs ont désormais à leur disposition un nouvel outil pour la sélection des meilleurs individus au sein d'une population, les marqueurs moléculaires (microsatellites ou Single Nucleotide Polymorphism). Grâce à eux, il est possible de détecter des différences dans les régions d'ADN végétal impliquées dans l'expression de caractères d'intérêt majeur et d'analyser des corrélations marqueurs-caractères. Comme chaque individu d'une espèce donnée peut être identifié par une empreinte génétique, on peut faire un tri précoce sans attendre le stade adulte pour observer le phénotype, d'où un gain de temps et d'argent.
La deuxième étape consiste en la recombinaison des individus les plus complémentaires pour accumulation de ces gènes favorables : les gènes d'intérêt portés par une plante donneuse peuvent être transmis, par croisement, à toute autre plante receveuse et, ensuite, une succession de rétrocroisements avec le parent receveur est réalisée, afin d'éliminer l'ADN du donneur, à l'exception du ou des gènes d'intérêt.
Dans le centre de génotypage végétal de Peyrehorade, des recherches sont actuellement en cours, visant à améliorer les processus de sélection du maïs, du colza et du tournesol, en France, mais aussi, plus largement, en Europe, Afrique et Asie.
Les chercheurs estiment que le gain de rendement de meilleures plantes se ressentira dans 5-6 ans. A titre d'exemple, pour le maïs (plus de 60 000 gènes, dont quelques centaines interviennent sur le rendement), on observe une augmentation du rendement supérieure à un quintal par hectare et par an, depuis plus de quarante ans. La sélection assistée par marqueurs devrait conduire au développement de variétés encore plus performantes et adaptées aux différentes zones géographiques de culture.
Conférence de presse organisée par le laboratoire de génotypage de Peyrehorade (réseau mondial des Laboratoires Monsanto)
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