No. 101 mars 2010

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Santé des plantes : Protection contre les bactéries

Flétrissement bactérien, causé par Ralstonia solanacearum © J. P. Jones

Les bactéries sont des agents pathogènes pour les humains et les animaux, mais ils représentent aussi un danger sérieux pour les plantes. Dans l'agriculture, les microbes peuvent créer des dégâts considérables ; le feu bactérien est une maladie connue qui peut avoir des conséquences dévastatrices pour les arbres fruitiers. La pourriture bactérienne de la pomme de terre et le flétrissement bactérien de la tomate (voir image) sont également des maladies répandues.
Les plantes disposent des nombreux mécanismes pour se protéger contre les bactéries et il est nécessaire qu'elles reconnaissent à temps un envahissement ; l'identification de particules typiquement bactériennes par des antennes chimiques est un mécanisme de protection indispensable. La détection d'un intrus déclenche une alarme activant une réaction de défense. Cependant, les plantes ne sont pas toutes capables de reconnaître toutes les bactéries pathogènes, il leur manque le « nez » pour sentir l'odeur étrangère des bactéries.
C'est à ce moment qu'intervient une idée scientifique, dont les résultats ont été publiés par Cyril Zipfel et ses collègues du laboratoire Sainsbury en Grande-Bretagne dans le dernier numéro de la revue spécialisée «  Nature Biotechnology ». Est-ce possible de transmettre le « nez » de plantes immunes, c'est-à-dire les propriétés de résistance aux bactéries, à des sortes sensibles comme les tomates ou le tabac ? Les chercheurs ont introduit dans ces plantes de la famille des solanacées le gène (EFR) issu de l'arabette, codant pour le récepteur bactérien. La transmission de gènes entre des familles de plantes totalement différentes ne serait pas possible par croisements classiques, raison pour laquelle les chercheurs se sont servis de techniques de biotechnologie pour isoler les informations génétiques d'une plante et les introduire directement dans une autre. La grande question était de savoir s'il suffit de transmettre le « nez » pour rendre les tomates et le tabac résistants aux bactéries. L'arabette peut-elle transmettre ses connaissances au système immunitaire d'une plante étrangère, et ainsi l'aider à combattre les bactéries ?
En effet, les scientifiques ont constaté que les tomates et le tabac transgéniques étaient moins sensibles à plusieurs agents pathogènes bactériens. La multiplication des bactéries dans les plantes et les symptômes des maladies étaient nettement réduits. Ainsi, les tomates transgéniques ont survécu pratiquement sans dommages à un bain dans une solution de bactéries Ralstonia solanacearum, l'agent pathogène du flétrissement bactérien, alors que les plantes non modifiées se sont fanées en quelques jours seulement.
Les chercheurs ont réussi à démontrer qu'il est possible , grâce au génie génétique, de transmettre des résistances aux bactéries à différentes familles de plantes. D'après Cyril Zipfel, responsable du projet, le point fort de cette méthode serait le fait que les agents pathogènes n'ont pas le temps de développer des mécanismes d'adaptation. Cette transmission de « nez » pour combattre les agents pathogènes représente un nouvel outil pour cultiver des variétés de plantes plus résistantes aux maladies.
Sources : Séverine Lacombe et al. 2010, "Interfamily transfer of a plant pattern-recognition receptor confers broad-spectrum bacterial resistance", Nature Biotechnology advance online publication, 14.03.2010 (doi:10.1038/nbt.1613), "Krankheitsresistente Pflanzen als Ergebnis einer europäischen Studie", CORDIS Nachrichten, 15.03.2010.

UE : La pomme de terre OGM Amflora est autorisée pour la culture
Après une pause de 12 ans, la Commission Européenne a décidé d'autoriser dans l'UE une nouvelle plante génétiquement modifiée. Le 2 mars 2010, soit plus de 13 ans après le dépôt de la demande, la Commission a autorisé la culture de la pomme de terre Amflora, une variété riche en amidon créée par l'entreprise BASF. Les pommes de terre comestibles contiennent un mélange de différentes sortes d'amidon, tandis qu'Amflora produit de l'amylopectine pratiquement pure ; c'est pourquoi elle représente une source idéale d'amidon pour l'industrie. La synthèse de l'amylose indésirable est inhibée grâce à une technique nommée antisense qui permet d'éteindre le gène correspondant.
L'amidon d'Amflora est une matière première renouvelable précieuse, utilisée par exemple dans l'industrie papetière, textile ou du bâtiment. La transformation des pommes de terre Amflora consomme moins d'eau et d'électricité que celle des pommes de terre conventionnelles, car il n'est pas nécessaire de séparer les sortes d'amidon indésirables. En outre, la qualité de l'amidon pour l'industrie est supérieure. L'Amflora n'a pas été conçue pour l'alimentation humaine ~ elle est produite dans un système de culture et de distribution séparé. L'Amflora est également autorisée comme aliment pour animaux, car elle ne représente aucun danger pour la santé ; la présence de traces dans les denrées alimentaires est tolérée.
Pour des raisons politiques, le processus d'autorisation a été repoussé à plusieurs reprises. L'Autorité européenne de sécurité des aliments EFSA a qualifié en 2006 la pomme de terre Amflora d'aliment sûr pour les humains, les animaux et l'environnement. Le gène marqueur nptII, présent dans l'Amflora pour des raisons techniques, a déclenché de nombreuses discussions. Ce gène isolé d'une bactérie transmet la résistance à la kanamycine, un antibiotique. Certaines personnes critiques craignent une rétro-transmission sur des agents pathogènes bactériens et ainsi l'inefficacité de l'antibiotique. Cependant, ce risque semble être négligeable, car la probabilité d'un transfert génétique de plantes à des bactéries est faible ; en outre, le gène nptII est déjà présent dans les bactéries dans la nature. L'EFSA et des experts indépendants l'ont d'ailleurs confirmé auparavant.
La production d'amidon pour l'industrie est un secteur économique important dans l'UE. Le revenu de 14'000 paysans en dépend partiellement ou totalement. L'utilisation de pommes de terre produisant de l'amylopectine pure représente un avantage concurrentiel de taille. Des cultures expérimentales, visant à optimiser les différents processus, ont été menées ces dernières années. La culture commerciale d'Amflora est prévue pour la saison actuelle.
Sources : "2010/135/: Décision de la Commission du 2 mars 2010 concernant la mise sur le marché, conformément à la directive 2001/18/CE du Parlement européen et du Conseil, d'une pomme de terre ( Solanum tuberosum L. lignée EH92-527-1)" und "2010/136/: Décision de la Commission du 2 mars 2010 autorisant la mise sur le marché d'aliments pour animaux produits à partir de la pomme de terre génétiquement modifiée EH92-527-1 (BPS-25271-9) et la présence fortuite ou techniquement inévitable de cette pomme de terre dans les denrées alimentaires et d'autres produits destinés à l'alimentation animale", Amtsblatt der Europaischen Union, 04.03.2010; "EU-Kommission genehmigt Stärkekartoffel Amflora - BASF plant kommerziellen Anbau in 2010", Communiqué de presse BASF, 02.03.2010; "Amflora verleiht Papier und Garn mehr Glanz und Festigkeit - Gentechnisch veränderte Kartoffel der BASF bietet als nachwachsender Rohstoff viele Vorteile", BASF Wissenschaft populär, März 2010.

Suisse : Le moratoire sur la culture de plantes OGM a été prolongé jusqu'en 2013
Le moratoire sur l'emploi de plantes génétiquement modifiées dans l'agriculture suisse, instauré en 2005 à la suite d'une initiative populaire, a été prolongé de trois ans par le parlement. Lors de la votation finale du 19 mars, 60% des conseillers nationaux se sont prononcés pour la prolongation ; les Conseillers aux Etats ont également voté pour. D'un point de vue juridique, cette modification de la loi sur le génie génétique LGG n'a pas interdit la culture d'OGM, mais l'autorisation de nouvelles variétés par les autorités fédérales jusqu'en novembre 2013. En réalité, le moratoire n'a pratiquement pas d'effet sur l'agriculture, car le délai entre la déposition de la demande et l'autorisation de plantes OGM s'étend en général sur plusieurs années.
L'attente des résultats du Programme National de Recherche PNR 59 a servi comme argument décisif pour la prolongation du moratoire ; le rapport final est prévu pour 2012. Les prochaines années montreront si le temps gagné par la prolongation sera utilisé pour analyser davantage de bases de décision, ou si, comme ces dernières années, il s'agit simplement de repousser une décision politique. Du moins, le texte de loi oblige le gouvernement à régler jusqu'en 2013 la culture de plantes OGM. Les bases n'existent qu'en partie, car les travaux relatifs à l'ordonnance sur la coexistence ont été suspendus en raison du moratoire.
Les essais en plein champ avec des plantes OGM, effectués dans le cadre de la recherche fondamentale, ne sont pas interdits par le moratoire, mais la réputation de la biotechnologie des plantes en souffre. Afin de maintenir la compétence de la Suisse dans ce domaine quand le PNR 59 arrivera a échéance, la Commission parlementaire du Conseil national a déposé un postulat . Le gouvernement est chargé de prendre des mesures pour préserver et développer les compétences de la Suisse dans le domaine de la biotechnologie des plantes. Cette demande a été approuvée et le gouvernement s'engage à soutenir activement des travaux scientifiques dans le cadre des ressources disponibles, ainsi qu'à se pencher sur l'amélioration de l'infrastructure nécessaire pour la recherche. Des emplacements sécurisés pour des essais en plein champ pourraient ainsi promouvoir la recherche indépendante sur la biosécurité en Suisse.
Sources : "Geschäft des Bundesrates 09.056 - Gentechnikgesetz. Änderung", Curia Vista - Banque de données des objets parlementaires; "Postulat 10.3011- Recherche en biotechnologie végétale en Suisse. Renforcer et développer les compétences", ommission de la science, de l'éducation et de la culture CN.

Biosécurité : D'après des résultats du PNR 59, le blé transgénique n'a pas d'effets indésirables sur les insectes
Le blé transgénique résistant aux champignons peut-il avoir des effets néfastes sur l'environnement et peut-il par exemple nuire aux insectes? Deux équipes de chercheurs se sont penchées sur cette question et ont présentéleurs résultats.
Des variétés de blé transgénique, auxquelles on a implanté plusieurs gènes de résistance au mildiou, font actuellement l'objet d'essais en plein champ en Suisse. Compte tenu de leur mode d'action, des effets nuisibles sur les insectes sont improbables, étant donné que ces plantes ont été conçues pour combattre les maladies fongiques. Cependant, des effets inattendus comme la modification du métabolisme des plantes ne peuvent être totalement exclus ~ cela pourrait également avoir une influence sur les insectes qui vivent en contact étroit avec ces plantes. Les pucerons se nourrissent exclusivement de la sève de plantes et réagissent directement aux changements de qualité de leurs plantes hôtes. Les chercheurs ont analysé 30 colonies de pucerons et en ont conclu que la nourriture n'a pas d'effets sur le temps de développement, le poids et la reproduction des insectes. Pour cela, les scientifiques ont comparé quatre lignées de blé transgéniques et quatre variétés de contrôle ~ la qualité de la nourriture des pucerons ne semble pas être diminuée par la modification génétique.
Les micro-organismes du sol peuvent entrer en contact avec du blé génétiquement modifié. Certains exercent d'importantes fonctions écologiques et décomposent par exemple des restes de plantes, une tâche importante pour garantir à long terme la fertilité des sols. Dans le cadre d'essais, quatre générations de larves de deux espèces de mouches ont été nourries de feuilles de blé transgénique, sans que les chercheurs détectent d'effets néfastes sur les insectes. Pour ces expériences, les scientifiques ont également comparé différentes lignées de blé transgénique à des plantes de contrôle non modifiées. Selon les valeurs mesurées, on a détecté certaines fluctuations, mais elles n'étaient pas consistantes et étaient insignifiantes par rapport aux fluctuations dans la nature. En ce qui concerne les propriétés alimentaires, la différence entre les sortes de blé non modifié était nettement plus grande que celle entre le blé OGM et non OGM. Comme pour les essais sur les pucerons, les chercheurs n'ont pas détecté d'effets indésirables du blé transgénique sur les larves de mouches.
Les deux projets décrits ont été effectués dans le cadre du programme de recherche PNR 59 « utilité et risques de la dissémination de plantes génétiquement modifiées ». Les résultats du PNR 59 seront pris en compte pour la décision politique sur le futur de la culture des plantes OGM en Suisse. Ce fait a été mentionné à plusieurs reprises lors de la discussion autour de la prolongation du moratoire. Il sera intéressant de voir si le monde politique prendra note de ces résultats et comment ils seront évalués.
Sources : "Recherche sur la sécurité biologique dans le cadre du PNR 59 : Pas de preuves d'effets indésirables dus au blé génétiquement modifié", ommuniqué de presse du Fonds national suisse FNS,, 11.03.2010; Marco Peter et al. 2010), "Does GM wheat affect saprophagous Diptera species (Drosophilidae, Phoridae)?", Pedobiologia, in press (doi:10.1016/j.pedobi.2009.12.006); Simone von Burg et al. 2010, "Transgenic disease-resistant wheat does not affect the clonal performance of the aphid Metolophium dirhodum Walker". Basic and Applied Ecology, in press (doi: 10.1016/j.baae.2010.02.003)

PNR 59 : Les essais de dissémination de blé génétiquement modifié ont repris

Champ expérimental de Reckenholz, mai 2008 © Jan Lucht

Maintenant que les rayons de soleil du mois de mars ont commencé à chasser le froid de l'hiver, il est temps de reprendre les essais de dissémination de plantes génétiquement modifiées. En laboratoire, plusieurs lignées de blé ont été dotées de gènes pour résister au mildiou. L'ampleur de la protection contre les maladies fongiques et les propriétés agronomiques des plantes OGM ont fait l'objet d'essais intensifs en plein champs. Effectuées sur une période de trois ans dans le cadre du PNR 59, ces expériences sont menées par des chercheurs de différents domaines en étroite collaboration. Le blé a été semé le 15 mars à Pully près de Lausanne et le 25 mars à Reckenholz près de Zurich (informations actuelles sur www.consortium-ble.ch). Après un examen approfondi des résultats intermédiaires, l'Office fédéral de l'environnement OFEV a donné son feu vert pour la reprise des essais. A Pully, les essais en plein champ ont débuté l'année dernière et se poursuivront jusqu'en 2011. A Reckenholz, l'essai de trois ans arrivera à échéance cette année, à condition qu'il se déroule sans difficultés. Des vandales avaient tenté d'entraver les travaux sur les deux sites expérimentaux l'année dernière.
Les classes d'école tout comme le grand public auront la possibilité de participer à des visites guidées à Pully et à Reckenholz, dès que les plantes seront assez grandes. Les chercheurs participant à ce programme donnent aux personnes intéressées des informations sur l'objectif des essais et sur le travail pratique. En outre, ils sont disponibles pour des discussions autour des plantes transgéniques. Vous avez la possibilité de vous inscrire dès maintenant pour une visite sur le site www.consortium-ble.ch.
Sources : "Semis de blés résistant à l'oïdium à Reckenholz", Communiqué de presse Consortium-ble.ch, 15.03.2010; "Dernière année de disséminations expérimentales d'OGM à Zurich", Communiqué de presse de l'Office fédéral de l'environnement OFEV, 05.02.2010.

Journées de la recherche en génétique : Plonger dans l'univers de la science
Un monde sans génie génétique. Qu'en serait-il si... ? Telle est la question centrale des journées de la recherche en génétique qui auront lieu à travers la Suisse du 15 mars au 25 août 2010.
Les discussions à ce sujet se sont apaisées dans la plupart des domaines. La population ne sait pas où la recherche moderne et l'application pratique du génie génétique jouent un rôle de nos jours. C'est pourquoi les scientifiques ouvrent les portes des laboratoires et des salles de classe, et vont même présenter leurs informations dans la rue. Sur 17 sites dans les trois régions de Suisse auront lieu 78 manifestations, à l'occasion desquelles la population aura la possibilité de s'informer sur les dernières avancées scientifiques dans différents domaines, allant de la recherche sur le cerveau à la biotechnologie des plantes, en passant par le diagnostique en médecine. Il est même possible d'effectuer des stages en laboratoire. Cette série couronnée de succès aura lieu cette année pour la 12^ième fois.
Le programme détaillé est disponible sur www.jour-du-gene.ch. Vous pouvez également le commander sur le site mentionné, par téléphone au numéro 031 356 73 84, ou par e-mail à l'adresse contact(at)jours-du-gene.ch.

Texte: Jan Lucht
Traduction: J-Ph. Rüegg