Questions sur l'amélioration des plantes

"Notre priorité et notre métier, c'est d'abord de rechercher la combinaison optimum entre les 100 000 gènes d'une plante."

Questions générales

• La plante idéale existe t-elle?
• Vous sélectionnez sans cesse de nouvelles variétés. Pourquoi?
• Cela implique de créer combien d'hybrides chaque année?
• Êtes-vous propriétaire du pool génétique utilisé?
• Comment sont organisés vos programmes de recherche?
• Quel est l'intérêt d'acheter des semences chaque année?

Naissance d'un hybride

• Comment crée t-on un hybride de maïs?
• Comment créer un hybride de tournesol?
• On  parle d'un délai de 13 ans pour sortir une nouvelle variété. Pourquoi?
• Est-ce que ça veut dire qu'il vous faut 13 ans pour réagir en cas d'émergence d'un nouveau besoin?
• Comment vérifiez-vous que la  lignée parentale apporte quelque chose de nouveau?
• Peut-on connaître à l'avance le résultat du croisement de 2 lignées?

Réflexions sur les biotechnologies

• D'où vient la polémique?
• Y a t-il un vraiment un intérêt pour répondre aux enjeux de demain?
• Les biotechnologies, c'est quoi?
• Quel est l'apport des biotechnologies par rapport à la sélection classique?
• Produisez-vous des OGM?
• OGM, dépassionner le débat, article extrait du "Sens de la Terre".

Questions générales

Naissance d'un hybride

sur l'amélioration

Réflexions sur les biotechnologies

des plantes

Pourquoi sélectionner sans cesse de nouveaux hybrides de maïs et de tournesol?

Pour anticiper les besoins qui apparaîtront dans plusieurs années. En effet, les conditions de cultures et les marchés évoluent. Les variétés doivent bien sûr être adaptées aux conditions agro-climatiques de chaque région mais aussi aux techniques culturales et facteurs de production, aux marchés et besoins des industriels comme des consommateurs.

Les nouveaux hybrides doivent apporter des perspectives de progrès et d'innovation en matière de développement de nouvelles zones de culture, de recherche de nouveaux débouchés, d'amélioration des coûts de production, de protection de l'environnement. Agriculture raisonnée, production biologique, cahiers des charges spécifiques : nos variétés répondent à ces nouvelles orientations car nous avons axé depuis plusieurs années nos critères de sélection vers plus de résistance aux maladies et aux stress ; nous avons recherché les variétés les plus rustiques.

Combien d'hybrides sont créés chaque année ?

Les agriculteurs sont en permanence à la recherche de nouveauté, ce qui a considérablement restreint la durée de vie d'une variété. Pour répondre à cette demande, Maïsadour Semences propose chaque année environ 40 hybrides de maïs aux épreuves d'inscription. En amont, cela implique de fabriquer tous les ans plus de 3000 nouveaux hybrides de maïs (tous groupes de précocité confondus). 3000 hybrides pour 40 retenus !

Etes-vous propriétaire de votre génétique?

Par Pascal DUCHATEAU
Oui, dans la grande majorité des cas. L'un de nos objectifs en recherche est de maîtriser la diversité et le renouvellement de notre offre variétale en restant indépendant génétiquement. Pour cela, notre stratégie est double : privilégier les technologies fondamentales de l'amélioration des plantes tout en recherchant l'acquisition et l'échange de germplasm auprès de partenaires internationaux. Elle se concrétise par une paternité totale ou partielle (au moins un géniteur dans la formule) pour 95% de nos hybrides.

Comment sont organisés vos programmes de recherche?

Notre objectif est de fournir des variétés adaptées aux conditions pédo-climatiques de chaque grande région de culture en Europe. Les stations de recherche sont donc réparties sur l'ensemble du territoire européen. Le réseau compte 4 programmes de sélection pour le maïs et 2 pour le tournesol.

• Les programmes hybrides très précoces et précoces sont conduits en France (maïs grain précoces), Allemagne et Pays-Bas (maïs fourrage très précoces).

• Les programmes maïs tardifs et très tardifs sont conduits dans le sud de la France et en Hongrie.

Quel est l'intérêt d'acheter des semences chaque année?

Par Pierre CAVILLE

Tout le monde se souvient que nos grands-parents ressemaient leurs propres semences chaque année. Pour augmenter la productivité et la qualité des récoltes, la grande majorité des semences de maïs et de tournesol sont devenues des hybrides. En ressemant un hybride, on n'obtient que 50% environ d'hybrides, le reste étant un composé de plantes de mauvaise qualité, sensibles aux maladies. De plus, la valeur hétérosis* de l'hybride ne se transmet pas à sa descendance. Les 50% d'hybrides obtenus auront donc un rendement inférieur à celui de l'année précédente.

* : grâce à l'hétérosis, l'hybride a une productivité très supérieure à celle de ses parents (lignées fixées). Voir aussi explications du lexique en cliquant ici.

Naissance

Questions générales

d'un

Réflexions sur les biotechnologies

hybride

Comment créer un hybride de maïs?

 
Le maïs présente la particularité d'avoir des fleurs mâles et femelles séparées sur une même plante. L'hybride est le résultat du croisement entre deux plantes : le pollen d'une lignée fixée "A" vient polliniser les soies d'une lignée fixée "B".

La castration du maïs consiste à supprimer les fleurs mâles du parent B pour éviter tout risque d'autofécondation. L'hybridation est un processus parfaitement naturel chez les plantes allogames comme le maïs.

Les grains issus de ce croisement doivent absolument être tous identiques. C'est pourquoi, les parents sont des lignées fixées, c'est à dire des plantes dont on a fixé les caractères (le génome est homozygote à 99,98%). Illustration : source GNIS

Comment créer un hybride de tournesol ?

Par Luc GRAVES

Un hybride de tournesol est le résultat du croisement entre deux plantes : le pollen d'une lignée fixée "A-mâle" vient polliniser les pistils d'une lignée fixée "B-femelle".

Or le tournesol présente la particularité d'avoir des fleurs hermaphrodites (alors que le maïs présente des fleurs mâles et femelles séparées sur une même plante). Contrairement au maïs, évoqué dans la question précédente, on ne peut pas supprimer les fleurs mâles pour éviter une autofécondation. Le sélectionneur convertit donc au préalable la lignée femelle en rendant stérile son pollen. La lignée femelle devient "mâle stérile".

De même que pour le maïs, les grains issus de ce croisement doivent absolument être tous identiques. C'est pourquoi les parents sont des lignées fixées, c'est à dire des plantes dont on a fixé les caractères (le génome est homozygote à 99,98%). Illustration : source GNIS

On parle de 13 ans de travail pour sortir une nouvelle variété. Pourquoi?

Par Pascal DUCHATEAU et Luc GRAVES

Le sélectionneur commence par fabriquer son matériel de départ à partir d'une collection de plantes créée au fil des ans. Il effectue déjà des croisements à ce stade afin de donner aux futurs parents de l'hybride de multiples caractères intéressants. A l'issue de cette première année, il fixe les caractères de chaque parent en réalisant des autofécondations successives (une chaque année) et créer ainsi deux lignées fixées. Puis, il réalise l'ultime croisement donnant naissance à l'hybride. Alors que les deux lignées parentales ont été parfaitement décrites par le sélectionneur au cours des huit premières années, le résultat de leur croisement (l'hybride) n'est pas connu à priori. Il est donc placé en essais dans 30 lieux pendant 3 ans, afin de caractériser son comportement dans des conditions variées. A l'issue de cette phase, il peut être présenté aux épreuves d'inscription. Plusieurs organismes nationaux (CTPS, GNIS) réalisent des essais comparatifs entre variétés sur l'ensemble du territoire pendant 2 ans. Si l'hybride est accepté, il peut être commercialisé en tant que nouvelle variété. Illustration : source GNIS

En tournesol, le délai est nettement plus long, puisque les lignées femelles doivent être converties en "mâles stériles" (voir question précédente). La technique classique de rétro-croisement nécessite 7 ans pour y parvenir. Heureusement, grâce à une technique de laboratoire, la culture in vitro, cette opération est réalisée en 2 ou 3 ans.

Est-ce que ça veut dire qu'il vous faut 13 ans pour réagir en cas d'émergence d'un nouveau besoin?

Par Pascal DUCHATEAU

Non, pas exactement car il est rare qu'un problème nouveau apparaisse soudainement. La plupart des besoins d'amélioration sont des sujets de fond qui peuvent être anticipés en constituant une banque génétique.

Comment évaluer la valeur d'une lignée parentale?

Par l'observation et la description méthodique uniquement. Au cours de la phase de création d'une lignée parentale, le sélectionneur observe chaque plante et évalue en permanence la valeur propre de la future lignée, c'est-à-dire ce qu'elle apporte comme caractères intéressants : précocité, sensibilité aux stress (hydriques, thermiques), aux maladies, résistance à la verse...

Peut-on connaître à l'avance le résultat du croisement de 2 lignées parentales?

Par Pascal DUCHATEAU

Non, bien que chaque lignée parentale soit parfaitement décrite. La future lignée parentale est donc croisée avec des testeurs. Le testeur est une lignée dont les caractéristiques sont parfaitement connues. Les performances de l'hybride test permettent de savoir si les caractéristiques de la lignée parentale se retrouvent dans un hybride (aptitude à la recombinaison).
Ex : testeur extrêmement sensible à la verse et lignée très résistante : on observe le comportement de l'hybride test.

Réflexions

Naissance d'un hybride

sur

Questions générales

les biotechnologies

A Lire... et à relire... Nous vous invitons à consulter le "Livre Blanc des plantes génétiquement modifiées" publié en octobre 1997 par trois organismes professionnels (CFS, GNIS, UIPP).
=> Cliquez ici pour consulter le Livre Blanc en ligne.

Pourquoi y a t-il une polémique autour des biotechnologies?

Une partie non négligeable de la population ignore tout simplement ce qu'englobent précisément les biotechnologies, quelles sont leurs applications en sélection variétale et qui contrôle ces pratiques. Manque de temps et surtout d'une information claire et précise. Les biotechnologies ne sont pas enseignées à l'école et apparaissent comme étant une intervention malsaine de l'Homme sur la nature. Il en résulte une appréhension très forte concernant les risques pour la santé et l'environnement.

Y a-t-il vraiment un intérêt pour répondre aux enjeux de demain?

Selon le diagnostic de la FAO établi en 1996 au cours du Sommet Mondial de l'Alimentation à Rome,

"La production alimentaire devra augmenter de plus de 75% au cours des trente prochaines années, principalement en accroissant le rendement des terres déjà exploitées. Une telle augmentation nécessitera l'adoption à grande échelle des techniques qui permettent aujourd'hui aux stations de recherche d'obtenir des rendements deux fois supérieurs en moyenne à ceux des exploitants individuels [...]. Une nouvelle révolution verte devra combiner la technologie moderne et les connaissances traditionnelles." La priorité doit être accordée à la résistance génétique aux parasites et aux maladies plutôt qu'aux méthodes chimiques et mécaniques".

(Source : Les plantes génétiquement modifiées, une clef pour l'avenir, CFS, GNIS, UIPP ed. 67 pages).

Les biotechnologies, c'est quoi ?

Par Antoine GAILLARD

Les biotechnologies consistent à utiliser la diversité et la richesse du monde vivant (à travers ses micro-organismes, cellules animales ou végétales) afin de produire ou transformer des substances qui seront utiles à l'homme. Ces pratiques ne sont pas récentes. Les levures par exemple sont utilisées depuis des générations comme "fermenteur naturel" dans le processus de fabrication du pain, du vin, du fromage ou encore de la bière. Certains processus sont uniquement biologiques dans le sens où ils nécessitent l'intervention d'organismes vivants pour exister. D'où le terme de bio-technologies.

La position de Maïsadour Semences en matière d'OGM

Par Régis FOURNIER
En cours de réactualisation

=> Lire aussi "OGM, dépassionner le débat", article publié dans "Le Sens de la Terre", journal interne du Groupe Coopératif MAÏSADOUR.

=> Lire aussi le dossier, "les semences, on sait d'où elles viennent !" - présentation de la démarche qualité mise en place par Maïsadour Semences, dont fait partie la procédure de contrôle de la pureté non-ogm de nos semences.

Apport des biotechnologies par rapport à la sélection classique

Le sélectionneur dispose de 3 techniques qui augmentent sensiblement ses possibilités d'amélioration :
la culture in vitro, le marquage génétique et le transfert de gènes.

La culture in vitro
- un gain de temps -

C'est un processus de régénération de plantes en laboratoire à partir de cultures de cellules d'anthères, de grains de pollen ou d'embryons. Ces futures plantes sont cultivées sur des milieux nutritifs complexes, en conditions stériles dans des boites de pétri ou des tubes de cultures en chambre climatique. Après repiquage, les plantes terminent leur croissance dans des serres. 4 à 5 générations de tournesol et 3 à 4 générations de maïs peuvent ainsi être cultivées en une année.

Illustration : source GNIS

Le marquage génétique
- connaître la carte d'identité génétique d'une variété -

Vous comprenez certainement intuitivement l'intérêt de cette technique. En établissant la correspondance entre la localisation d'un gène et son caractère agronomique (rendement, vigueur au départ,...), on peut choisir les caractères recherchés sans avoir à faire pousser la plante pour les observer. De plus, en décrivant de façon très précise une variété, il devient plus facile de la protéger (brevets, protection des obtentions). Enfin, le marquage génétique permet de contrôler la conformité et la pureté des variétés ainsi que la qualité des semences.
Pour établir la carte d'identité génétique, 3 méthodes biochimiques sont utilisées : l'électrophorèse (identification de certains enzymes = protéines), le RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism, technique de cartographie nucléaire de l'ADN), le PCR (Polymerase Chain Reaction, technique d'amplification de l'ADN permettant de cartographier les chromosomes).

Illustration : source GNIS

Le transfert de gènes
- augmenter la précision du travail du sélectionneur -

Il s'agit d'isoler un ou plusieurs gènes et de les introduire dans une cellule végétale par différentes techniques : culture de protoplastes, canon à particules, bactérie porteuse du gène. L'ensemble de ces méthodes constitue le génie génétique. Quand le gène provient d'une autre espèce, on obtient un OGM, organisme génétiquement modifié.

Un exemple d'application classique est l'introduction d'un gène de résistance à la pyrale du maïs, papillon responsable de pertes de rendement d'environ 7%/ha. Les larves de pyrale sont détruites par une protéine (non toxique pour le monde animal) produite par une bactérie commune (Bacillus Thuringiensis). En transférant sur le maïs le gène responsable de la synthèse de cette protéine, on a pu protéger des milliers d'hectares de maïs sans recourir à des traitements insecticides coûteux et polluants.