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Prof. Dr. Beat Keller
Le blé est un composant central de l'alimentation humaine et le développement futur de cette plante cultivée ou d'intérêt agronomique est primordial, surtout aux vues d'une population mondiale croissante et de plus en plus exigeante. Introduction Le blé est un "produit génétique artificiel", qui n'existe que depuis environ 10'000 ans. Il est né au Moyen-Orient de la fusion entre une plante de culture, l'amidonnier (Triticum dicoccum), et une herbe (Aegilops tauschii). Il n'est pas établi si cette "fusion" a impliqué l'intervention de l'homme ou non. Chez le blé tendre, trois génomes intacts d'espèces différentes sont réunis. Le blé cultivé de nos jours est le résultat de ce mélange de gènes, qui a été amélioré au cours des siècles par sélection. Actuellement, 580 millions de tonnes de ce blé sont produites chaque année dans le monde, c'est-à-dire près de 100 kg par habitant, pour l'ensemble de la population mondiale. Sélection du blé: modifications génétiques classiques La sélection d'une plante cultivée se base sur le pool de gènesdans l'espèce considérée. Pour cette raison, l'existence et la préservation de la diversité génétique sont particulièrement importantes pour le travail de sélection. Des semences sont échangées entre cultivateurs dans le monde entier et, par sélection, on essaie d'adapter les variétés de blé existantes aux nouvelles exigences de l'agriculture et de la société ainsi qu'à des environnements différents (par exemple, nouvelles zones de culture, pression parasitaire différente). Pour certaines propriétés désirées, telles que la résistance aux maladies fongiques ou virales, la diversité au sein du pool de gènes du blé n'est pas suffisante. Pour cette raison, au cours des dernières décennies, on a essayé de compléter le pool de gènes du blé par des nouveaux gènes de certaines herbes, afin de pouvoir doter le blé de nouvelles caractéristiques. Un croisement entre le blé et ces herbes ne se fait pas naturellement. Par conséquent, des techniques de culture tissulaire et de cytogénétique (mais pas de génie génétique) doivent être employées pour introduire du matériel génétique exogène dans le génome du blé. Ces techniques permettent de transmettre des fragments chromosomiquescontenant quelques centaines de gènes, de certaines herbes au blé. Cette approche a permis de doter le blé de gènes importants contre certaines maladies telles que le piétin-verse, la rouille brune ou l'oïdium. En Suisse, des lignées avec de tels "gènes étrangers" sont actuellement en culture ou à l'étude. Partout dans le monde, les maladies virales représentent également un problème important pour la culture du blé. Aucune résistance contre le BYDV (virus de la jaunisse nanifiante de l'orge, qui infecte aussi le blé) n'existe dans le pool de gènes du blé. Par contre, il y a quelques années, des gènes de résistance ont pu être transférés du Thinophyrum au blé. Dans le cadre d'un projet commun entre le centre d'étude international du blé (CIMMYT) à Mexico et notre institut, des outils pour la sélection, sous la forme de marqueurs moléculaires, ont été développés. Ceux-ci permettent une intégration plus efficace des gènes de résistance lors d'approches de sélection classiques. Ces exemples, montrent que les frontières entre les espèces ont déjà été franchies depuis longtemps dans le domaine de la sélection du blé. On remarquera aussi que, lors de toutes ces modifications du blé par croisement ou par culture tissulaire, aucun problème toxicologique n'est apparu dans les produits finis et qu'aucun effet indésirable sur l'environnement n'a été observé lors de cultures à grande échelle. Perspectives et tentatives d'applications du génie génétique au blé Le génie génétique permet d'introduire dans le blé, non seulement des gènes d'espèces qui lui sont apparentées, mais également, en théorie, ceux de n'importe quel organisme vivant. Il faut noter cependant que la transformation du blé (insertion de gènes exogènes dans le génome) n'est pas encore chose aisée. Les premières lignées transgéniques de blé, qui seront commercialisées, seront probablement celles dont la résistance aux herbicides ou aux fusarioses aura été renforcée. De telles lignées sont actuellement testées dans plusieurs entreprises. Au Canada, la première autorisation pour la culture d'un blé transgénique a été délivrée à la fin de l'année 1999. Cependant, cette variété ne pourra être employée, pour l'instant, que pour le fourrage. Monsanto prévoit de commercialiser les premières variétés transgéniques résistantes aux herbicides en 2002. Des variétés résistantes aux champignons et aux virus sont aussi annoncées pour cette année-là. En ce qui concerne la résistance aux fusarioses et aux pathogènes fongiques en général, les "protéines protectrices" transmises au blé sont originaires de plantes d'espèces différentes (du riz par exemple). Parallèlement à l'amélioration des propriétés agronomiques du blé, des modifications des composants sont également au premier plan de la recherche sur le blé. Cela concerne principalement l'amélioration de la qualité de cuisson, la modification potentielle de la composition en amidon, l'augmentation du contenu en fibres alimentaires solubles ainsi que la réduction du contenu en prolamines. La maladie cœliaque est due à une intolérance aux prolamines (composants du gluten); ces protéines sont donc à éviter chez les patients atteints de cette maladie. On peut considérer que dans les deux à trois prochaines années, des variétés transgéniques de blé à valeur agronomique élevée seront commercialisées et cultivées en Amérique du nord. En Europe, un tel développement n'est pas prévu à court terme. En recherche, toute une série d'applications supplémentaires du génie génétique est également largement étudiée. Dans le cadre du "Programme prioritaire (PP) biotechnologie" du Fond National Suisse pour la Recherche Scientifique (FNRS), on travaille à l'amélioration de la résistance aux champignons. Le groupe de recherche de l'Université de Zurich s'emploie, en particulier, à isoler et à utiliser des gènes de résistance à la rouille brune et à l'oïdium; ce n'est que suite à une caractérisation moléculaire de ces gènes, qu'une application agronomique sera possible. Des stratégies sont également développées pour isoler de tels gènes d'espèces sauvages et pour rendre ces ressources génétiques facilement accessibles pour l'amélioration des plantes. Le groupe de C. Sautter à l'EPF de Zurich concentre ses recherches sur l'amélioration des résistances contre les maladies transmises par les graines. Celles-ci représentent surtout un problème dans les pays en voie de développement, mais avec l'expansion des cultures biologiques, la Suisse est aussi concernée. Les travaux en cours, dans le cadre du programme prioritaire du FNRS, ont mené àde nouveaux résultats d'intérêt international. Les essais de dissémination nécessaires aux développements futurs de ces travaux ont cependant pris plusieurs années de retard, ce qui risque de retarder fortement l'application des résultats de recherche obtenus à l'amélioration (sélection, construction) de lignées de blé destinées à la culture. Même si les progrès effectués dans le cadre de ce programme ne mènent pas à de nouvelles variétés de blé à usage agronomique, il est important d'obtenir des données sur la culture en champ des lignées transgéniques de blé. Ce n'est que de cette manière qu'une amélioration des stratégies et des tentatives actuelles sera possible. |
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