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Génétique: Le génome de la vigne a été décrypté
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Raisins
Photo Patrick Tregenza, ©USDA-ARS |
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Le vin fait partie des boissons alcoolisées les plus anciennes - on sait qu'il est connu depuis plusieurs millénaires. Un consortium de scientifiques franco-italiens a décrypté le génome de la vigne, ce qui permet de mieux comprendre les processus biochimiques et le développement historique de cette plante.
La vigne est la quatrième variété de plantes dont le génome est entièrement décrypté, et, en même temps, la première plante à fruits; les chercheurs avaient déjà décrypté auparavant le génome de l'arabette, une plante apparentée au colza, le génome du riz, qui représente les céréales, et le génome du peuplier, comme représentant pour les arbres. Les chercheurs ont choisi comme base pour ces essais une variété spéciale de Pinot noir qui se distingue des autres variétés par son homogénéité génétique obtenue par plusieurs autofécondations successives. Les scientifiques ont obtenu une séquence de 487 millions de paires de bases.
Un grand nombre des 30,000 gènes identifiés a été attribué aux étapes du métabolisme qui déterminent les arômes du vin. La vigne contient nettement plus de ces gènes que d'autres plantes séquencées auparavant. Cette diversité constitue la base de la complexité aromatique qui caractérise les grands vins. Cependant, on sait peu sur l'interaction entre les multiples propriétés génétiques et le développement du goût.
La connaissance des propriétés génétiques de la vigne jouera vraisemblablement un rôle important dans la culture et la sélection de nouvelles variétés. Ainsi, les chercheurs pourront tenir compte des propriétés liées au goût, tout en se concentrant sur l'aspect de résistance aux agents pathogènes comme les virus ou les champignons. Ces nouveaux résultats sont bénéfiques pour les méthodes de culture classiques - pour retracer les «marqueurs moléculaires» lors de croisements - et pour les nouvelles méthodes telles que le génie génétique - pour transmettre spécifiquement des propriétés d'une variété de vigne à une autre.
Un grand cru produit en laboratoire est encore loin d'être une réalité, car un bon vin ne s'obtient pas seulement grâce à des propriétés génétiques, si excellentes soient-elles. Les facteurs géologiques, climatiques et des conditions de culture particulières sont tout aussi importants. Les développements technologiques peuvent certes donner de nouvelles impulsions, mais elles ne peuvent pas remplacer l'expérience et le savoir-faire des viticulteurs, transmis depuis des milliers d'années.
Sources: The French-Italian Public Consortium for Grapevine Genome Characterization 2007, "The grapevine genome sequence suggests ancestral hexaploidization in major angiosperm phyla", Nature advance online publication, 26.08.2007; "Grape genome unpicked - Vintage sequence could lead to improved pest resistance and new wine flavours", Nature News (www.nature.com), 26.08.2007.
Qualité des aliments: Maïs et soja contenant moins d'acide phytique
L'apport en phosphore par la nourriture est de grande importance pour la santé humaine et le bien-être des animaux de rapport. Les céréales et les légumineuses contiennent suffisamment de phosphore. Cependant, une grande partie du phosphore est lié chimiquement sous forme d'acide phytique, une substance difficile à assimiler par les non-ruminants. Une grande quantité de phosphore est éliminée sans être utilisée. En outre, l'acide phytique se lie aux ions de métal et contribue ainsi à la carence en fer et en zinc que l'on retrouve chez les personnes qui se nourrissent essentiellement de céréales et de légumineuses, notamment dans les pays en voie de développement.
L'alimentation des non-ruminants tels que les volailles, les porcs et les poissons peut être enrichie en phosphate afin de garantir un apport suffisant. L'acide phytique non-digéré provoque une contamination des eaux par le phosphore et peut également avoir d'autres conséquences négatives pour l'environnement. Comme alternative, il est possible d'ajouter à la nourriture une enzyme, la phytase, qui aide à transformer l'acide phytique et à assimiler le phosphore - un processus efficace, mais coûteux.
Les chercheurs ont isolé des mutants de plusieurs plantes utiles qui contenaient moins d'acide phytique et plus de phosphore disponible - une approche prometteuse pour améliorer la qualité des aliments pour humains et animaux. En caractérisant les plantes de manière plus précise, les scientifiques ont découvert que certaines qualités agronomiques n'étaient pas développées: les plantes étaient moins résistantes au stress, elles restaient naines et le développement des semences était réduit. Apparemment l'acide phytique remplit une fonction importante pour le développement des plantes.
C'est à ce niveau que commencent les travaux de recherche de l'entreprise Pioneer Hi-Bred. Ils se sont posé la question de savoir s'il est possible de réduire la teneur en acide phytique dans les graines uniquement, sans qu'elle soit modifiée dans d'autres parties de la plante. Les chercheurs ont réussi à cloner un gène de maïs (lpa1) modifié chez les mutants des plants de maïs à faible teneur en acide phytique. Le produit de ce gène est une protéine de transport qui joue un rôle dans la concentration de l'acide phytique. A l'aide de la technique du silencing, les scientifiques ont tenté d'inactiver la fonction du gène lpa1 dans les graines.
En effet, les graines des plantes transgéniques dotées de la construction «silencing» contenaient nettement moins d'acide phytique; même une réduction de 75% et une augmentation considérable de la teneur en phosphate libre n'a pas eu d'effet négatif sur le poids et la germination des graines. Une stratégie similaire a permis de réduire de 90% la teneur en acide phytique chez des plants de soja, tout en multipliant par 15 à 30 la teneur en phosphate disponible dans les pois. Cette nouvelle technologie pourrait contribuer à améliorer les aliments pour les humains et les animaux et à réduire la pollution de l'environnement par le phosphate.
Sources: Jinrui Shi et al. 2007, "Embryo-specific silencing of a transporter reduces phytic acid content of maize and soybean seeds", Nature Biotechnology 25:930-937; Victor Raboy 2007, "The ABCs of low-phytate crops", Nature Biotechnology 25:874-875.
Insectes nuisibles: Une nouvelle propagation de la chrysomèle des racines du maïs touche maintenant aussi l'Allemagne
La chrysomèle des racines du maïs, ou Diabrotica virgifera, s'attaque mondialement à plus de 20 millions d'hectares de maïs. Un quart de cette surface est traitée aux insecticides. C'est le ravageur qui, sur la planète, nécessite la plus grande quantité d'insecticides. Les pertes dues aux récoltes endommagées et les dépenses pour combattre ce ravageur sont immenses : un milliard de dollars US par an rien qu'aux Etats-Unis. Le problème majeur sont les larves ; elles s'attaquent aux racines et peuvent endommager jusqu'à 80% des plants, si ces derniers ne sont pas traités. Les coléoptères adultes se nourrissent de feuilles et de pollen et peuvent voler jusqu'à 24 km sans pause.
Originaire des Balkans, la chrysomèle des racines du maïs se répand en Europe et cause de plus en plus de dégâts. On la retrouve souvent près d'aéroports, de ports et d'autres centres de trafic, d'où elle continue à se propager - ces insectes semblent apprécier les transports modernes. Ce ravageur s'est établi en Italie et en Autriche, certains spécimens ont été retrouvés en France, en Suisse, en Belgique, aux Pays-Bas et en Angleterre.
Dans les dernières semaines, la chrysomèle du maïs a été observée pour la première fois en Allemagne. Les premiers insectes ont été capturés le 24 juillet près de l'aéroport de Lahr en Bade-Wurtemberg, d'autres le 14 août à Passau (Bavière), le 17 août près de l'aéroport de Munich et le 22 août au bord du lac de Constance près de Salem. Plusieurs spécimens ont été retrouvés le même jour en Alsace près de l'Euroairport, à proximité immédiate des frontières suisse et allemande. Les experts estiment qu'il est impossible d'éradiquer ce ravageur en Europe. L'objectif des mesures contre la chrysomèle du maïs, entre autres par des insecticides, est de ralentir la propagation.
La rotation des cultures est le moyen le plus efficace pour freiner la prolifération de la chrysomèle des racines du maïs. Pour cela, les agriculteurs doivent éviter de cultiver du maïs de manière consécutive sur le même terrain - un grand changement pour les grands producteurs de maïs dans certaines régions. Depuis 2003, les agriculteurs américains et canadiens disposent d'une alternative aux traitements insecticides coûteux: une variété de maïs génétiquement modifié qui produit la protéine Bt Cry3Bb1, une toxine hautement efficace contre diabrotica. Les cultivateurs américains ont consacré en 2005 deux millions d'ha aux variétés OGM résistantes à la chrysomèle du maïs. Dans l'UE, la variété MON863 est autorisée depuis 2005 en tant qu'aliment pour animaux. L'importation comme denrée alimentaire est autorisée depuis 2006; la culture ne l'est pas encore.
Sources: "Westlicher Maiswurzelbohrer (Diabrotica virgifera virgifera) - Aktuelle Situation und Hintergründe", Biologische Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft BBA (D); "Westlicher Maiswurzelbohrer: Ein Schädling erobert Europa", www.biosicherheit.de, 25.07.2007; "Sicherheitsforschung Mais: Warten auf Diabrotica", www.biosicherheit.de, 25.07.2007.
Aliments: L'alimentation animale à base d'OGM n'a pas d'influence sur les produits animaux
En Suisse et dans l'UE, l'étiquetage d'aliments à base d'OGM est clairement prescrit. En revanche, la viande, le lait et les ?ufs d'animaux nourris aux OGM ne doivent pas être déclarés. Cela malgré le fait que cette forme d'alimentation animale soit répandue dans de nombreux pays européens. La nourriture animale à base OGM est également autorisée en Suisse, mais elle ne joue actuellement qu'un rôle mineur et elle ne concerne que les aliments autorisés. Cette lacune dans l'étiquetage est souvent critiquée. En effet, les OGM gagnent en importance sur le marché mondial des aliments pour animaux. Le printemps dernier, la Commission européenne a chargé l'Autorité européenne de la sécurité des aliments EFSA d'effectuer une étude scientifique qui vise à déterminer si le lait, la viande et les œufs d'animaux nourris aux OGM se distingue des produits de leurs congénères.
L'étude présente réunit les connaissances actuelles sur le destin de l'ADN recombinant ou de produits transgéniques lors de la fabrication, la consommation et la digestion dans l'organisme animal. Pendant la préparation des aliments et la digestion, l'ADN et les protéines sont décomposés en minuscules fragments qui sont ensuite absorbés dans l'estomac et les intestins. Il n'existe aucune différence entre les aliments OGM et conventionnels en ce qui concerne l'assimilation. En examinant les animaux ainsi que leurs produits, les chercheurs n'ont trouvé ni séquences d'ADN intactes et fonctionnelles, ni protéines issues de la nourriture animale. A l'aide de méthodes de détection ultra-sensibles, il est possible d'identifier des fragments de nourriture dans le corps des animaux, par exemple des fragments de gènes végétaux. Ces minuscules morceaux n'ont pas d'activité biologique. Les humains et les animaux consomment d'ailleurs depuis toujours des gènes et des protéines étrangers, sans conséquences négatives.
D'un point de vue strictement scientifique, il n'existe aucune indication qui laisse présumer une différence entre les produits d'animaux nourris avec ou sans OGM. La question de savoir si l'étiquetage est nécessaire est donc plutôt d'ordre politique que scientifique.
Sources: "EFSA statement on the fate of recombinant DNA or proteins in meat, milk and eggs from animals fed with GM feed", EFSA, 20.07.2008; "EFSA: Transgene DNA wird nicht anders verdaut als andere DNA", www.biosicherheit.de, 03.08.2007.
Texte: Jan Lucht
Traduction: J-Ph. Ruegg
