Tout au long du 21ème siècle, la croissance de la production agricole en Afrique reposera sur des gains de productivité importants. Les biotechnologies végétales qui accélèrent le processus de sélection pour obtenir plus rapidement des variétés de plantes dotées des caractères souhaités seront une aide importante pour y parvenir.
IMPOSSIBILITÉ D’ATTEINDRE LES OBJECTIFS DE CROISSANCE SANS RECOURS AUX BIOTECHNOLOGIES VÉGÉTALES
La croissance de la production agricole africaine nécessaire pour améliorer le taux d’autosuffisance alimentaire du continent reposera sur des cultures locales plus productives.
Selon l’OCDE, l’organisation de coopération et de développement économique, la production de racines va atteindre 4,850 millions de tonnes en 2031, soit 900 000 tonnes de plus qu’en 2019-2021.
Les variétés plantées devront être en mesure de s’adapter à l’évolution du climat et à ses excès. Les productions de céréales et de légumineuses croitront aussi de 20 % durant cette période grâce à des gains de productivité élevés de près de 2 % par an. Comme la population africaine est amenée à doubler d’ici 2050, les gains de productivité devront se poursuivre chaque année.
Sans le recours aux biotechnologies végétales, les objectifs de croissance de ces productions sont inatteignables.
« Les biotechnologies végétales aujourd’hui utilisées font partie de la gamme d’outils pour la sélection mis au point au fil des innovations, de l’évolution des technologies et des connaissances scientifiques, explique Georges Freyssinet, président de l’AFBV, l’association française des biotechnologies végétales. Elles sont complémentaires et sont toutes utilisées avec l’idée de créer plus rapidement de nouvelles variétés de plantes adaptées au climat, plus résistantes aux pathogènes et agresseurs, plus productives et moins gourmandes en intrants.
Les biotechnologies végétales au service de la sélection
Les biotechnologies végétales employées en sélection végétale peuvent être classées en fonction des trois modes opérationnels identifiés dans le processus de sélection.
- L’augmentation de la variabilité génétique
En plus des croisements au sein d’une espèce, les biotechnologies offrent trois approches possibles :
- la mutagenèse naturelle ou induite ;
- la transgénèse qui permet d’introduire de nouveaux gènes, de nouveaux caractères, dans la plante
- et l’édition génomique ou mutagenèse ciblée qui permet de modifier un gène présent pour qu’il confère un nouveau caractère
- La rapidité de transfert du caractère recherché
Dans cette catégorie on peut citer la culture in vitro, le micro-bouturage ou l’haplodiploïdisation.
– La culture in vitroet le microbuturage accélèrent les cycles végétatifs sans passer par le stade floraison et le stade graines.
– Par microbouturage, on multiplie aisément des plantes hybrides identiques. C’est aussi un mode de multiplication aisé pour les plantes qui ont une descendance faible.
– L’haplodiploïdisation est une méthode utilisée pour fixer plus rapidement le matériel génétique en cours de sélection. Elle repose sur l’obtention de plantes haploïdes (n) à partir des organes mâles ou femelles suivi du doublement du stock chromosomique (2n).
Par haploïdiploïdisation, le gène muté ou introduit est ensuite doublé en une génération. Il est ainsi stabilisé en une génération sans avoir recours à des back cross.
Auparavant, pour stabiliser les génomes des plantes dotées de nouveaux caractères, il fallait opérer six à huit croisements successifs (ou back-cross). - L’identification de la plante d’intérêt
Différentes techniques permettent d’isoler les plantes qui présentent des caractères recherchés une fois le croisement obtenu.
– Les marqueurs moléculaires repèrent ces caractères parmi le génome de la plante. Avec le marquage moléculaire on peut suivre le caractère au cours des descendances. Si on couple le suivi du caractère par marqueurs avec les back-cross on obtient la plante intéressante en 2 à 3 générations au lieu de 6 à 8
– On réalise aussi des phénotypages à haut débit en cultivant les plantes à tester dans de nombreuses parcelles d’essais. Il s’agit en fait de repérer les plantes les plus intéressantes qui se développent. Grâce aux outils de mesure très précis aujourd’hui disponibles, on peut réduire la taille des parcelles d’essai et multiplier leur nombre.
– Des tests de résistance in vitrode morceaux de plantes aux molécules cibles (toxine de champignon par exemple), complémentés par des cultures en parcelles, font aussi partie de la batterie des technologies employées pour identifier les plantes d’intérêt.
Accélération de la sélection végétale
A l’exception de la transgénèse, l’ensemble des biotechnologies présentées accélère seulement le processus de sélection pour obtenir plus rapidement des variétés de plantes dotées des caractères souhaités. Elles valorisent seulement le patrimoine génétique des plantes qui existe dans la nature.
Les biotechnologies autorisées et employées n’introduisent pas de gènes exogènes. Et surtout, elles sont utilisées sans faire débat.
Ces biotechnologies végétales se distinguent en cela des plantes génétiquement modifiées PGM. Celles-ci avaient constitué en leur temps, à la fin du 20ème siècle, un saut technologique car il s’agissait alors d’élargir la variabilité génétique des plantes cultivées en leur conférant de nouveaux caractères en les dotant de nouveaux gènes pouvant provenir d’une autre espèce.
Depuis le début du 21ème siècle, les technologies d’édition génomique ouvrent de nouvelles possibilités pour accélérer le processus de sélection. Seront-elles mieux accueillies que les technologies de transgénèse ?
willagri
