SOMMAIRE L‘innovation bridée par la politique P...our assurer la nourriture de 9 milliards...

Publication de l’Association Française des Biotechnologies Végétales (AFBV)

1er trimestre 2015

N° 5

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L‘innovationbridée par la politique

our assurer la nourriture de 9 milliards d’hommes en 2050, pourrépondre aux besoins croissants de biomasse pour la chimie verte oules énergies renouvelables, l’agriculture devra être plus productive tout

en préservant l’environnement. Ces objectifs ne pourront pas être atteints sansinnovation et sans de nouveaux progrès de la science.

Or l’innovation en agriculture est de plus en plus contestée, notamment sousl’influence de mouvements sociaux nostalgiques d’une agriculture idéalisée ouadeptes de la décroissance. De plus les contraintes administratives spécifiques quenotre pays s’impose ralentissent considérablement le flux d’innovations que celasoit dans le domaine de la fertilisation des sols ou de la protection des plantes.Et pour l’amélioration génétique permise par la transgénèse, c’est pire encore.

Au prétexte du principe de précaution, les autorités politiques demandent deplus en plus d’études, de plus en plus longues et de plus en plus coûteuses avantd’autoriser une plante génétiquement modifiée (PGM). Les maïs transgéniquessont interdits dans notre pays. Avec la nouvelle règlementation européenneannoncée un pays pourra même refuser une semence transgénique pourtantévaluée comme ne présentant pas de risque pour la santé et l'environnement parles instances scientifiques de l’Union, en prétextant ce que bon lui semble.

La filière semencière française, une des meilleures au monde, est ainsi politiquementcondamnée à renoncer à cette innovation qu’est la transgénèse qui date pourtantde plus de 30 ans et doit maintenant réaliser ses essais expérimentaux à l’étranger.Notre filière semencière sera-t-elle aussi condamnée par des décisions politiquesà ne pas utiliser les nouvelles technologies d’amélioration des variétés végétales(les NBT) que la recherche en biologie des dernières années lui fournit massivement ?Cela ne ferait qu’accentuer les distorsions de concurrence de plus en plus intenablespour nos semenciers et nos agriculteurs. Et finalement cela aboutira à mettre ledéveloppement de nos productions végétales sous la dépendance de la rechercheétrangère qui s’autorisera ces nouvelles techniques.

Marc FellousPrésident de l’AFBV

S O M M A I R E

1

23-25, rue Jean-Jacques Rousseau75001 PARIS

[email protected]

Directeur de publication : Marc FellousSecrétaire de rédaction : Gil Kressmann

ISSN 2273-6727Prix de l’abonnement annuel : 27 euros

ActualitésRenationalisation de la culture

des OGM : nombreux perdants, peude gagnants.Plantes génétiquement modifiées :Quels bénéfices pour les agriculteurs ?

Développement durable del’agriculture : la FAO demande unchangement de paradigme

DossierDes maïs génétiquement

modifiés ont diminué l’utilisation desinsecticides de 45 %

Des OGM menacent-ils labiodiversité ?Vers des variétés de plantes pluséconomes en eau ?

FocusComment protéger le maïs en lui

restituant ses défenses ancestrales ?Une révolution pour la sélection desarbres fruitiersL’histoire de la tomate inscrite dansson génome

Des pommes de terre à faiblesteneurs en toxinesLe séquençage du génome du blétendre progresse

Point de vueLettre ouverte de 21 scientifiques

pour développer la recherche végétale

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2 Publication de l’Association Française des Biotechnologies Végétales (AFBV)

1er trimestre 2015 N° 5

ActualitésAActualittés

Renationalisation de la culture des OGM :nombreux perdants, peu de gagnants

Plantes génétiquement modifiées :Quels bénéfices pour les agriculteurs ?Bien que les cultures génétiquement modi-fiées aient été rapidement acceptées par lesagriculteurs dans de nombreux pays, lescontroverses sur ces cultures se poursuivent.Une des raisons de la suspicion du publicest liée à l’incertitude de l’impact de ces cul-tures pour le revenu des agriculteurs.

Une étude récente (méta-nalyse) de l’Universitéallemande de Goëttingen permet de mesurerleurs impacts économiques et agronomiques.Pour cela, les auteurs ont analysé 147 publica-tions originales parues depuis 20 ans et conte-nant des résultats sur cotonniers, soja et maïsgénétiquement modifiés. Ils constatent, qu’enmoyenne, l’adoption de ces cultures a permis

de réduire l’utilisation des produits phytosa-nitaires de 37%, d’augmenter le rendementde 22% et les revenus pour l’agriculteur de68%. Le rendement et la réduction des produitsphytosanitaires sont plus élevés pour les culturesrésistantes aux insectes que pour celles tolérantesaux herbicides. Par ailleurs, les gains en rende-ment et revenus sont plus importants dans lespays en développement que dans les pays déve-loppés. Cette analyse devrait aider le public àavoir une meilleure acceptation de ces cultureset intéresser les promoteurs de l’agro-écologie.n

Source : Wilhelm Klümper et Matin Qaim. A meta-analysisof the impacts of genetically modified crops.

2014 ; PLOS ONE, e111629.

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Revenu del’agriculteur

Coûttotal de

production

Rendement Quantité depesticides

Coût despesticides

Impacts de l’adoption des OGM

Effets en % de l’adoptiondes cultures GM (tolérantesaux herbicides ou résis-tantes aux insectes) par rap-port aux cultures non GMsur le rendement, la quantitéde pesticides utilisés, le coutdes pesticides, le coût totalde production et le revenudes agriculteurs

BrèvesLes PGM sont ellesdangereuses pour lesabeilles ?Depuis plusieurs années de fortes ré-ductions de populations d’abeille sontconstatées. Les causes sont encore malconnues et multifactorielles. Les plantesgénétiquement modifiées dites Bt, quine sont pas cultivées en France, sontsoupçonnées d’être toxiques pour lesabeilles.

Alors que la non dangerosité de la bac-térie B. thuringiensis vis-à-vis de l’abeilleest connue, les chercheurs ont quandmême voulu savoir s’il en était de mêmedu pollen des plantes transgéniquescomme le maïs Bt qui résiste à certainsinsectes nuisibles comme la pyrale ou lasésamie. De nombreuses études ont étéréalisées depuis une quinzaine d’annéeset aucune n’a mis en évidence le moin-dre effet sur la survie et la croissancedes larves nourries avec du pollen dedifférentes origines et contenant diffé-rentes toxines Bt (1). La non toxicité de labactérie Bt pour les abeilles est d’ailleursbien connue depuis longtemps par lesapiculteurs car l’emploi du Bt est préco-nisé par pulvérisation directe dans laruche pour lutter contre la fausse teigne.Il est extrêmement surprenant qu’aucunconsensus ne puisse être obtenu surcette absence de danger pour lesabeilles des très nombreuses variétésde maïs Bt.

Source : Pourrons-nous vivre sans OGM ?Editions Quae- Ouvrage collectif coordonné

par Yvette Dattée et Georges Pelletier

(1) Hendriksma HP, Härtel S, Steffan-Dewenter I. (2011)Testing Pollen of Single and Stacked Insect-Resistant Bt-

Maize on In vitro Reared Honey Bee Larvae. PLoS ONE6(12): e28174. doi:10.1371/journal.pone.0028174

Les autorités européennes ont décidé derenationaliser les autorisations de mise enculture des plantes génétiquement modi-fiées (PGM). Ces nouvelles dispositionslaissent en effet aux Etats-membres lapossibilité de refuser, sur tout ou partiede leur territoire, la culture d’une PGMévaluée sans danger pour la santé et l’en-vironnement par les instances d’évalua-tion communautaires.

Ce refus de mise en culture n’ayant plusbesoin d’aucun fondement scientifique pourse justifier est contraire à toute la législationsur les OGM.

Cette nouvelle règlementation :

- laissera le champ libre à l’idéologie et aux dis-torsions de concurrence : la France comme

les autres pays de l’UE continuera à importerd’importantes quantités de protéines issuesde PGM pour alimenter ses animaux. Lacompétitivité de notre élevage risque de s’enressentir fortement.

- contribuera à entretenir le doute sur unetechnologie qui a pourtant fait ses preuvesde son intérêt depuis que les premiers OGMont été mis en marché il y a près de 20 ans.

- aura néanmoins le mérite d'empêcher legouvernement français d'instrumentaliserla science pour justifier ses démarches ju-ridiques très contestables d'interdictiondes cultures des PGM.

Aussi regrettable qu'elle soit, cette renatio-nalisation permettra aux pays européensqui refusent l'obscurantisme, comme la

Grande-Bretagne, l’Espagne, le Portugal...de libérer leur recherche et de concrétiserleur politique d’innovation en développantdes plantes génétiquement modifiées.n


3Publication de l’Association Française des Biotechnologies Végétales (AFBV)


ActualitésAActualittés

Billet d’humeur

Le Directeur général de la FAO, José Gra-ziano da Silva, a encouragé les options tech-niques basées sur la science pour atteindrela sécurité alimentaire.

Parlant à la 24éme session de Comité de l’agri-culture, le 29 Septembre 2014 à Rome, da Silvaa lancé un appel pour un changement de para-digme dans les conceptions de l’agriculture dontle défi principal est de diminuer la consomma-tion d’intrants tels que l’eau et les produitschimiques pour devenir à la fois plus productiveet plus durable à long terme. Il estime que lemodèle d’une agriculture intensivement utilisa-trice d’intrants a montré ses limites.

Pour le directeur de la FAO ces optionsdevraient inclure l’agro-écologie, une agricul-ture intelligente face au climat, mais aussi lesbiotechnologies et l’utilisation d’organismesgénétiquement modifiés, afin d’augmenter laproduction agricole de 60 %. Cette croissanceest nécessaire pour pouvoir répondre à lademande d’une population mondiale atten-due de 9 milliards d’habitants. « Nous avonsbesoin d’explorer ces alternatives en se tenantà une approche basée sur la science et despreuves et non sur l’idéologie ».n

Source : http://www.fao.org/news/story/en/item/250148/icode/

Imitation de la Nature et biotechnologieL’idée d’imiter la Nature est inhérente àl‘agro-écologie, ce qui lui confère sa légitimité.Cette « Nature », réduite au monde vivantet à ses interactions avec le monde physiquede notre planète, est peuplée d’espèces vivantesqui représentent autant d’artéfacts qui se fontune place dans divers biotopes qu’elles contri-buent à faire évoluer. Ces écosystèmes abritentdes espèces qui peuvent échanger du matérielhéréditaire sans avoir recours à la reproduc-tion sexuée, y compris chez celles qui en sontpourvues. Ainsi en est-il du transfert horizon-tal de génomes, qui pourrait donner nais-sance à de nouvelles espèces.

C’est ce que tend à montrer un article (1)

qui confirme que, lors d’une greffe entredeux espèces végétales différentes, ici Nico-tiana glauca et Nicotiana tabacum, des fu-sions de cellules se produisent dans la zonede contact avec mise en commun des élé-ments génétiques (les chromosomes) desdeux parents contenus dans leurs noyaux,leurs plastes et leurs mitochondries. Desgreffes spontanées ne sont pas rares dans lanature en particulier chez les espècesligneuses et pourraient donc être à l’originede certaines espèces, nouveaux artéfactshybrides.

Ce processus de fusion cellulaire, s’il est re-produit en laboratoire, est considéré par laréglementation actuelle comme conduisantà des organismes génétiquement modifiés,des OGM, sous prétexte qu’il ne se réaliseraitpas naturellement. Cette réglementation,scientifiquement dépassée, encourage desONG et des Etats à stigmatiser l’imitationde la Nature par la biotechnologie.

Georges PelletierPrésident du Conseil scientifique de l’AFBV

(1) Ignacia Fuentes et al. Horizontal genome transfer as anasexual path to the formation of new species. 2014 ; Nature,

511, pp 232-235. doi:10.1038/nature13291

Développement durable de l’agriculture :la FAO demande un changementde paradigme

Ils ont dit :Alain Lamassoure, député européen« En France nous n’aimons pas le progrès technique. Dès qu’il y a une invention un peu spectaculairenous appliquons le principe de précaution. En matière de biosciences et de biotechnologies nousavions 20 ans d’avance sur le reste du monde. Nous avons prohibé les OGM et ce genre de découverte.Désormais nous avons 20 ans de retard ». Source : Europe n°1-Samedi 20 Décembre 2014

En France nous n’aimons pas le progrès technique‘‘

BrèvesLe Togo envisagede passer au cotonniergénétiquement modifiéLe Togo passera-t-il au cotonnier généti-quement modifié (coton Bt) ? Une délé-gation d’acteurs du secteur cotonnier envisite de travail au Burkina Faso du 6 au11 octobre 2014 en est revenue convain-cue des avantages de cette transition.« Honnêtement, 80% de mes doutes ontété enlevés. Nous avons été émerveilléset nous sommes en train de poursuivreles échanges pour comprendre ce quenous pouvons faire pour nous inspirer dumodèle burkinabè » a déclaré TchidahBoziroh, le chef de cette délégation.

En savoir plus : http://www.agenceecofin.com/coton/1810-23624-le-togo-envisage-de-passer-au-coton-

ogm-a-l-exemple-du-burkina-faso

Ecole d’Economiede Londres : laisserles plantes GM nourrirle mondeL’Ecole d’Economie de Londres a publiéle rapport « Feeding the Planet in a War-ming World » qui explique pourquoi lesinnovations agricoles perfectionnées,dont le développement et le déploie-ment de la prochaine génération deplantes génétiquement modifiées (dites« OGM »), est une réponse essentielleau défi croissant de sécurité alimentaireet de changement climatique.

Source :www2.itif.org/2013-feeding-planet-warming-world.pdf

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Christiane Lambert, Vice-présidente de la FNSEA« Pour répondre aux besoins alimentaires croissants liés à l’augmentation de la population il vafalloir augmenter les rendements, c’est sûr. On peut le faire avec plus de recherches pour améliorerle potentiel de nos productions. Les OGM offrent aussi des rendements importants avec des margessupérieures car il faut moins de traitements. Certains d’entre eux résistent aussi mieux à la sécheresseet aux maladies ». Source : L’Expansion Octobre 2014

Faire plus de recherche pour améliorer le potentiel de production‘‘ ”




DossierDossierDDDossieDossieererrr

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Des maïs génétiquement modifiésont diminué l’utilisation des insecticides de 45 %Les deux principaux ravageurs du maïs sontla pyrale et la sésamie. Pour lutter contre cesravageurs plusieurs insecticides de synthèsesont pulvérisés sur les cultures à différentesphases de leur développement. L’épandagede molécules neurotoxiques élimine defaçon non sélective tous les insectes, Lépi-doptères ou non. De plus seule une faibleportion de ces insecticides chimiques atteintla cible, le reste étant inutilement dispersédans l’environnement. C’est pourquoi denouvelles stratégies de protection des cul-tures ont été étudiées :

- recherche de nouvelles molécules chimiquesau spectre plus restreint (régulateurs decroissance des insectes, inhibiteurs demue...),

- développement d’utilisation d’auxiliaires(trichogrammes), méthode difficile à met-tre en œuvre, onéreuse et ciblée sur la seulepyrale,

- utilisation en spray des bactéries du solBacillus thuringiensis depuis plusieursdizaines d’années, y compris en agriculturebiologique, ces bactéries contenant destoxines insecticides,

- plus récemment, sélection de variétés demaïs résistantes aux ravageurs en particulierpar obtention de plantes génétiquementmodifiées, produisant l’une des toxines dela famille des « Cry » présente dans la bac-térie du sol Bacillus thuringiensis.

Une toxine insecticide naturelleproduite par transgénèseIl en est ainsi du maïs Bt (MON 810 ouBt11). Il contient l’une des toxines Cry quin’affecte que les Lépidoptères qui se nourris-sent du maïs. La prise de nourriture débutedès l’éclosion des chenilles. Compte tenu dela taille de la chenille, quelques femto-grammes (millionième de milliardième degramme) sont suffisants pour la tuer. Les au-tres insectes présents dans la culture qui neconsomment pas le maïs, en particulier lesinsectes auxiliaires comme par exemple lesCarabidæ destructeurs de nombreux mol-lusques, ne risquent pas d’être affectés (1). Lemaïs Bt permet ainsi de réduire, voire desupprimer les traitements insecticides contreles deux principaux ravageurs de l’espèce.Brooks et Barfoot ont calculé que de 1996 à

2011, le maïs Bt résistant aux insectes auraitprovoqué une diminution d’utilisationd’insecticides de 45 %. On constate aussi desréductions très importantes d’utilisation depesticides avec les cultures de cotonnier Bt :- 25 % sur la même période.n

Source : note du Conseil scientifique de l’AFBV

(1) Marvier M, McCreedy C, Regetz J and Kareiva P (2007).« A Meta-Analysis of Effects of Bt Cotton and Maize on

Nontarget Invertebrates ». Science, 316 (5830), 1475-1477.

Point de vuepar Christian Lévêque (1)

« La science réclame la liberté d’expérimenter »L’écologie scientifique ce n’est pas seulement la protection de lanature. C’est la connaissance des interactions entre les êtres vi-vants et leur environnement physique, chimique et biologique,dans des milieux dits naturels ou aménagés par l’homme.

Depuis la Révolution verte, l’utilisation intensive de substancestoxiques de synthèse est devenue une préoccupation majeure pour lesécologues comme pour les personnels de santé. Si l’usage du DDT apu susciter de nombreux espoirs lors de sa découverte, ses conséquencesécologiques ont conduit à limiter son usage, alors même qu’il a permisde lutter efficacement contre le paludisme. Depuis, des efforts consi-dérables ont été réalisés en vue de sélectionner des produits ayant unmoindre impact sur l’environnement, et le concours des biotechnolo-gies est fortement sollicité.

Si l’intérêt des plantes génétiquement modifiées dites Bt est bien connudans la lutte contre les ravageurs, il n’en demeure pas moins que nousdevons intensifier et diversifier les recherches dans ce domaine, confor-ter et vérifier les résultats, ouvrir de nouvelles perspectives. Les éco-logues sont particulièrement attentifs à ces travaux ainsi qu’aux

technologies alternatives qui permettraient de réduire la pression surla biodiversité, répondant ainsi à l’aspiration de nombreux citoyens.

Un besoin d’expérimenter sur le terrain

Pour cela la science a besoin de s’appuyer sur des faits validés. Elle abesoin d’expérimenter et de multiplier ces expériences dans descontextes agronomiques et climatiques différents. Il lui faut innovermais également anticiper les effets potentiellement indésirables, et sa-voir comment y remédier. La question n’est pas simple, mais c’est undéfi que doivent relever les nouvelles générations de scientifiques avecde nouveaux outils et de nouveaux concepts.

Pour cela il faut avoir la liberté d’expérimenter et d’exprimer des avis,positifs ou négatifs, sur la base de travaux réalisés en toute transpa-rence. Avec la destruction des essais au champ destinés à mesurer l’im-pact des plantes génétiquement modifiées sur les éco-systèmes et leterrorisme idéologique de certains groupuscules, la France n’est plusune terre de liberté pour ses chercheurs en biotechnologies végétales.

(1) Christian Lévêque est écologue et a été Président de l’Académie d’agriculture de France en 2013




DossierDossierDDDossieDossieererrr

Des OGM menacent-ils la biodiversité ?Au niveau agronomique, la biodiversité ausein des agro-systèmes concerne la diver-sité des espèces cultivées, la diversité desvariétés cultivées, mais aussi la diversité dela flore ou de la faune sauvages associées.

La culture de plantes génétiquementmodifiées (PGM) modifie-t-ellela biodiversité de la faune ?Il faut raisonner au cas par cas. La culturedes PGM résistantes aux insectes permet dene détruire que l'insecte cible ; tous les au-tres insectes sont respectés, alors qu'un trai-tement insecticide chimique détruit tous lesinsectes présents. C'est donc un exempled'effet positif des PGM sur la biodiversité.Avec la culture de plantes tolérantes à unherbicide total, la biodiversité dans le champde l'agriculteur (faune et flore) est plus faibleque s'il ne désherbe pas, mais ce n'est pas uneffet attribuable au transgène, c'est un effetdu désherbage qu’il soit chimique ou ma-nuel vs non désherbage.

La transgénèse peut aussicontribuer à maintenir la diversitédes espèces cultivées. Ainsi, sans la mise au point de papayers trans-géniques résistants à un virus, cette productionaurait disparue à Hawaii. Aujourd'hui enEurope, la culture du prunier est fortementmenacée par le virus de la maladie de laSharka. Des pruniers transgéniques résistantsà ce virus ont été mis au point ; ils pourraientdonc sauver cette production.

Le développement des PGMdiminue-t-il la diversité desvariétés cultivées ?Non, contrairement à ce qui est souvent dit,car il y a une confusion entre l’événement detransformation et la variété. Ainsi l'événementMon810 chez le maïs apporte la résistance àla pyrale et il est présent dans plusieurs cen-taines de variétés dans le monde. On peutmême dire qu'en apportant des caractères

nouveaux, les PGM augmentent la diversitédes variétés à la disposition de l'agriculteur.

Mais il y a un risque, celui de la concentrationdes entreprises de sélection. Celle-ci est accen-tuée par le blocage des plantes transgéniques etpar la réglementation très coûteuse voulue parles anti-OGM. Donc, ce n'est pas culture desOGM qui risque de faire perdre en diversité desvariétés, c'est au contraire leur blocage.n

André Gallais

Vers des variétés de plantes plus économes en eau ?Du fait de l'augmentation des besoins, l’eauest une ressource de plus en plus recherchéeet coûteuse ; il devient donc essentiel enagriculture d’avoir des variétés de plantesplus économes en eau et plus tolérantes austress hydrique.

Chez le maïs, la sélection conventionnelle apermis d’obtenir des variétés moins sensibles austress hydrique que les anciennes variétés. Parla sélection sur des critères particuliers et l’uti-lisation des marqueurs moléculaires pour letransfert de segments chromosomiques favora-bles, le CIMMYT a obtenu des progrès trèssignificatifs dans la tolérance au stress hydrique.De même, par la combinaison de tous ces ou-tils, différents établissements de sélection ontobtenu de nouvelles variétés permettant uneaugmentation de 5 à 10 % des rendements parrapport aux meilleurs hybrides actuellement surle marché en cas de sécheresse. Cependant, ilsemble difficile d’aller assez rapidement au-delàavec les méthodes utilisées. D’où l’idée de com-biner les apports de la sélection conventionnelleavec ceux de la transgénèse.

Les apports complémentairesde la transgénèseDe nombreux transgènes sont en coursd’exploration par les semenciers. Les socié-

tés Monsanto et BASF ont identifié ungène chez une bactérie (Bacillus subtilis)codant pour une protéine chaperonne dechoc thermique. Il a été introduit chez lemaïs avec un promoteur qui permet sonexpression en cas de stress hydrique. Il enrésulte une tendance à un maintien de laphotosynthèse et donc de la croissancelorsque les plantes sont soumises à undéficit hydrique. Ces variétés ainsi trans-formées arrivaient au stade commercial en2013 aux USA : sur 50 000 ha cultivées,elles ont permis des gains de rendement de5 à 8 %.

Toujours chez le maïs, la société Pioneercherche à cumuler plusieurs transgènesayant des fonctions variées, certains agis-sant sur la fermeture des stomates en cas desécheresse, d'autres agissant plus sur lavigueur de la plante que sur la tolérance àla sécheresse elle-même. Des actions surle système racinaire sont aussi en cours.Syngenta et Limagrain mènent de façonindépendante des programmes équivalentsavec, en particulier, la surexpression decertains gènes du maïs. Ces programmesconcernent aussi d'autres espèces comme leblé, le riz, la canne à sucre et la tomate ; ilsdevraient déboucher au niveau commercialentre 2017 et 2020.

Des gains de rendementde 10 à 20 %La démarche de toutes ces entreprisesest d’utiliser simultanément la sélectionconventionnelle, la sélection assistée parmarqueurs et la transgénèse. Les transgènesne sont insérés que dans des génotypes amé-liorés par sélection conventionnelle ; il s’agitde cumuler toutes les sources possiblesd’amélioration. Les nouvelles méthodesd’évaluation phénotypique à haut débit de-vraient permettre à la fois une augmentationd’efficacité de la sélection conventionnellemais aussi de la voie transgénique, parl’identification de nouveaux gènes. Desgains de rendement de 10 à 20 % en condi-tions de stress hydrique semblent tout à faitpossibles. Ce n’est pas miraculeux, mais ilne peut pas y avoir de croissance des plantessans suffisamment d’eau !n

André GallaisProfesseur honoraire de Génétique

et d'amélioration des plantes

(1) En particulier un faible intervalle floraison mâle-floraison femelleapparaît très favorable pour la tolérance au stress hydrique.

(2) Centre international d’amélioration du blé et du maïs,basé à Mexico.

(3) protéines qui se produisent suite à un choc thermique.




FocusFoccus

Comment protéger le maïsen lui restituant ses défenses ancestrales ?

Grâce aux nouvelles technologies de séquen-çage et à l’existence, depuis 2012, d’une sé-quence de référence de grande qualité dugénome d’une variété de tomate appelée« Heinz 1706 », un consortium de huit la-boratoires chinois a séquencé les génomes de360 variétés de tomates sauvages et cultivées.

Ils ont notamment bénéficié de plus de 100variétés de tomates anciennes conservéesdans le Centre de ressources biologiques del’Inra d’Avignon, choisies pour représenterun large ensemble de biodiversité. L’histoirede la domestication de la tomate a été déchif-frée grâce à l’étude et à la comparaison du gé-nome des espèces sauvages, encore conservéesà ce jour, et des premières variétés domesti-

quées, proches de nos tomates-cerises. L’im-pact de la sélection ultérieure a été analyséeen confrontant le génome des premièresvariétés cultivées avec celui des variétésmodernes, reconnaissables à leurs gros fruits.

L’article montre que la domestication puis l'amé-lioration de la tomate par l’homme, ont modifiédeux ensembles indépendants de gènes pourdonner naissance au fruit de tomate modernequi est 100 fois plus grand que son ancêtre. Cestravaux ont montré plusieurs tournants d’évolu-tions majeurs au niveau des génomes modernes,dont la présence systématique de gènes derésistance issus d’espèces sauvages distantes sud-américaines, sélectionnés par croisements etintrogression1 chez les variétés modernes, créant

ainsi une nouvelle diversité du génome. L’analysedes séquences du génome est un grand apportpour tracer les effets de la sélection passée etguider la sélection à venir.n

Source : Tao Lin et al. Genomic analyses provide insightsinto the history of tomato breeding- Nature Genetics,

12 October 2014; doi:10.1038/ng.3117,INRA presse.

Une révolution pourla sélection des arbres fruitiers

Avec la connaissance de la séquence de leursgénomes, le développement d’arbres fruitiersavec de nouvelles caractéristiques pour la cul-ture ou la consommation peut désormais rapi-dement bénéficier des outils biotechnologiques

(ZFN, TALEN, CRISPR) qui se développentces dernières années et qui permettent de mo-difier des gènes de façon précise in situ, sansaddition d’ADN étranger. Cette « édition » desgénomes est en mesure de fournir au consom-mateur des produits qui ne peuvent être obte-nus jusqu’ici que par transgénèse (comme despommes qui ne brunissent pas après qu’on lescoupe) ce qu’il rejette par principe, et qu’il n’estpas possible d’obtenir par les méthodes tradi-tionnelles de sélection que ce soit après simplesemis, ou hybridation ou mutagénèse.n

Source : Chidananda Nagamangala Kanchiswamy etal. Looking forward to genetically edited fruit crops.

Août 2014. Trends in Biotechnology.

L’histoire de la tomate inscrite dans son génome

BrèvesUne boîte à outilsmodulaire de clonagepour la génération devecteurs de transformationchloroplastiqueLa transformation du génome des chlo-roplastes est un outil puissant pour larecherche fondamentale ainsi que pourla production de plantes transgéniquesproduisant des quantités importantesde protéines recombinantes ou per-mettant des modifications du métabo-lisme de la plante (nouveaux pigmentspar exemple). Compte tenu du proces-sus de transformation, différant de celuide l’ADN nucléaire, de nombreusesétapes de clonage sont nécessaires.L’équipe de l’Université de Darmstadt(Allemagne) a développé un ensemblede vecteurs de clonage facilitant les dif-férentes opérations. Le système a étévalidé sur des tabacs par transforma-tion des cellules de feuilles et régéné-ration de plantes transformées.

Source : Yavar Vafaee et al. A modular cloning toolboxfor the generation of chloroplast transformation vectors.

2014 ; PLOS ONE, 9, e110222.

Des chercheurs de l’Université de Neu-châtel, en Suisse étudient comment pro-téger le maïs du XXIe siècle en induisantdes systèmes de défense naturels.

L’équipe a constaté que de nombreuses varié-tés modernes de maïs ont perdu leur capacitéde produire une substance appelée E- -caryo-phyllène. C’est une substance produite parles racines des ancêtres traditionnels du maïsmoderne lorsque la plante est attaquée par leschrysomèles des racines du maïs ; elle agit enattirant des nématodes « amicaux » qui tuentles larves des chrysomèles.

Les scientifiques ont eu recours aux modifica-tions génétiques pour voir si la restauration de

l’E- -caryophyllène protégerait les plants de maïscontre les chrysomèles des racines. L’équipe aconstaté que ces plantes attiraient plus de néma-todes et subissaient moins de dommages suite àune infestation de chrysomèles. Ces résultatsmontrent comment la connaissance des défensesnaturelles des plantes peut être mise en pratiquedans les systèmes agricoles et ouvre de nouvellesvoies de sélection dés lors que des caractères par-ticuliers peuvent être identifiés, notammentgrâce à la biologie moléculaire.

« Nous étudions l’ancêtre sauvage du maïs (letéosinte) pour trouver quelles autres défenseschimiques ont pu être perdues au cours de ladomestication du maïs », a expliqué le Dr Ted

Turlings, scientifique principal. « Ces défensesperdues pourraient alors être réintroduites dansles cultivars modernes ».n

Source : EurekAlert.org (3 juillet 2014)




FocusFoccus

Une équipe de chercheurs du « RIKENCenter for Durable Resource Science du-rable » dirigée par K. Saito a réussi à ob-tenir des pommes de terre contenantmoins d’alcaloïdes toxiques.

Comme beaucoup de plantes, la pomme deterre secrète, en effet, des alcaloïdes toxiqueslorsqu’ils sont présents en grande quantité.Ces alcaloïdes sont présents principalementdans la peau lorsque la pomme de terre estlaissée à la lumière et les bourgeons. Engrande quantité, ils donnent un goût amer etpeuvent provoquer des malaises. La variétémagnum bonum, crée en Angleterre en1876 après avoir connu un certain succès enEurope, a été définitivement retirée du mar-ché en Suède pour sa teneur trop élevéeenglycoalcaloïdes. Elle ne figure pas parmiles variétés inscrites des catalogues officielseuropéens de semences de pomme de terre.« Lenape » variété de pomme de terre sélec-tionnée aux États-Unis en 1967, fut exclue

du marché par les autorités sanitaires desÉtats-Unis et du Canada à cause de sateneur trop élevée en glycoalcaloïdesCes alcaloïdes sont aussi appelés glycoalka-loïdes stéroïdiens (SGA). Ceux que l’ontrouve dans la pomme de terre en grandequantité sont la solanine et la chaconine. Cesont des molécules qui permettent notam-ment à la plante de se défendre vis à vis dedifférents ravageurs.En identifiant le processus impliqués dans laproduction des SGA, en particulier des gènesimpliqués dans la synthèse du cholestérol, il aété montré que deux gènes codant pour les ré-

ductases 1 et 2 (ssr1 et ssr2) sont impliquésdans cette voie métabolique. L'analyse fonc-tionnelle réalisée révèle que la réductase SSR2est l’enzyme la plus importante pour laconversion de composés précurseurs de cho-lestérol et conduisant à la synthèse des SGA.

Le gène ssr2 a été excisé du génome de lapomme de terre par une technique d’édi-tion du génome (TALEN). Cela a permis dediminuer considérablement la teneur enSGA aboutissant à des pommes de terreplus saines pour le consommateur.

Cependant l’abaissement du taux d’alcaloïdespeut rendre la plante plus sensible aux mala-dies. La voie biochimique découverte parcette étude pourrait apporter d'autres béné-fices intéressants : « Ce gène pourrait être utilisépour la production de cholestérol et de dérivésdans des plantes ou même des microbes »,d’après Saito.n

Source :http://www.riken.jp/en/research/rikenresearch/highlights/7902/

Des pommes de terre à faibles teneurs en toxines

Le consortium international de séquençagedu génome du blé (IWGSC) a entrepris deséquencer les 21 chromosomes du blé tendre.

Ce génome est en fait l’addition constitué decelui de trois espèces (génomes A, B et D, n=7chromosomes) qui se sont hybridées spontané-ment au cours de l’évolution. Il est cinq foisplus important que le génome humain. Lespremiers résultats ont permis d’identifier124 201 gènes dont plus de 75 000 ont étépositionnés avec précision sur ses 21 chromo-

somes. Les trois génomes parentaux se révèlentproches les uns des autres, A et B ayant divergéil y a environ 7 millions d’années et D deuxmillions d’années plus tard.

Leur réunion dans le blé tendre a entraîné uneredondance de fonctions qui s’est traduite parun nombre limité de pertes de gènes et des du-plications fréquentes. Les trois génomes s’ex-priment autant les uns que les autres.L’établissement de la séquence de référence etla description fonctionnelle du plus grand de

ces chromosomes (le chromosome 3B qui, àlui seul est plus de deux fois plus long que legénome complet du riz), ont été coordonnéspar une équipe française.

Un numéro spécial de la revue Science(18 juillet 2014, VOL 345, 6194, pp 285-)est consacré à ces travaux qui ouvrent la voievers l’obtention prochaine d’une séquencecomplète du génome du blé, désormais in-dispensable pour l’amélioration de cette cul-ture par des méthodes modernes.n

Le séquençage du génome du blé tendre progresse

Conseils de lecture10 QUESTIONSÀ BERNARD LE BUANEC SUR LES OGMAuteur : Académie des technologiesEditeur : EDP Sciences 201472 pages - 14 euros

Le débat sur les OGM divise depuis plusde vingt ans différentes parties prenantesdans de nombreux pays du monde et toutparticulièrement en France. L’ambition dece livre est d’éclairer le débat en mettantà la portée de tous nos concitoyens lesdonnées essentielles. Bernard Le Buannec est ingénieuragronome, membre de l’Académie destechnologies et membre de l’Académied’agriculture de France.

POURRONS NOUS VIVRE SANS OGM ?60 clefs pour comprendre les biotechnologies végétalesOuvrage collectif : Yvette Dattée et Georges Pelletier coordinateurs -Editions Quae- 144 pages - 20,00 A

Comment créer rapidement des nou-velles variétés de plantes pour répondreaux nouveaux défis de l’agriculture :augmentation de la population mon-diale, changements climatique… ?

Aucun moyen technique ne doit êtrenégligé. Les biotechnologies font partiede cette boite à outils. Elles posentcependant de nombreuses questionsscientifiques mais aussi d’acceptabilitépar la société auxquelles cet ouvrageapporte des réponses concrètes.




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Point de vueLettre ouverte de 21 scientifiques européenspour développer la recherche végétaleDans une lettre ouverte, 21 biologistes des végétaux sur les 30 dont les travaux sont les plus cités dans les revues scientifiques,demandent que les décideurs politiques européens adoptent une position plus favorable à la science et cessent de bloquer larecherche sur les plantes génétiquement modifiées (PGM) pour des raisons politiques. Nous reprenons l’essentiel de cette lettre.

La mise à disposition d'aliments sains et nutritifs, d'aliments pour lebétail et de combustibles à une population croissante tout en mettant enoeuvre des pratiques agricoles et forestières durables est l’un des plus grandsdéfis auxquels l'humanité doit faire face. Les recherches fondamentalessur les végétaux permettent maintenant de comprendre leur croissance,les mécanismes de lutte contre les maladies et les réponses aux stress envi-ronnementaux. Mais aujourd’hui la recherche sur le végétal est trèsinsuffisamment financée dans le monde. La recherche fondamentaleréalisée en Europe est aussi une voie efficace pour soutenir la rechercheappliquée dans les pays plus pauvres.

Ces scientifiques européens sont préoccupés par la difficulté d’atteindreles objectifs définis dans « Horizon 2020 » : « s'attaquer aux défis so-ciétaux pour que l'Europe produise une science de classe mondiale,lève les barrières à l'innovation et rende plus facile la collaborationentre secteurs publics et privés pour aboutir à la diffusion de l'inno-vation ». Ils adressent trois demandes aux décideurs européens :

Investir massivement dans la recherche végétaleEn premier lieu pour apporter des solutions aux défis sociétaux exposésdans « Horizon 2020 » les financements pour la science végétalefondamentale ou appliquée doivent être maintenus et, si possible,augmentés. Certains défis majeurs ne sont pas abordés convenablement,comme la création de plantes adaptées au changement climatique, laperte de la biodiversité des cultures et le développement d'une agricultureplus économe en eau, énergie, fertilisants et pesticides. Ces tâches doiventêtre abordées dans les prochaines conférences « Horizon 2020 ».

Pouvoir réaliser des essais en plein champs avec des plantestransgéniques Nombreux sont les scientifiques qui travaillent avec des plantes généti-quement modifiées (PGM) comme outils de recherche. Cependant, dans

la plupart des pays européens, les autorisations de réaliser des essais enplein champs avec des plantes transgéniques sont bloquées non pas pourdes raisons scientifiques mais pour des raisons politiques.

Dans les pays qui permettent les essais en plein champ, ceux-ci sontsystématiquement vandalisés causant d'énormes dommages scienti-fiques et financiers. Les autorités européennes devraient rendre possibleles essais en plein champ avec des plantes transgéniques. Les destruc-teurs des champs d’essais devraient être poursuivis pour les dommagesscientifiques et financiers qu'ils occasionnent.

Autoriser rapidement les PGM reconnues sans risqueEn troisième lieu, l'Europe doit autoriser rapidement les plantes généti-quement modifiées ( PGM) reconnues sans risque pour l’alimentation etl’environnement par les autorités compétentes à la suite d'une évaluationbasée sur une démarche scientifique. Le moratoire « de facto » de l'auto-risation des plantes transgéniques s’est fait au détriment de l’applicationdes avancées de la recherche sur les plantes et a effectivement éliminé lapossibilité pour les scientifiques du secteur public et les petites entreprisesde répondre au grand défi sociétal. La réduction de la concurrence quien résulte a accru la domination des groupes semenciers et agrochimiquesles plus puissants. Une rationalisation profonde de la règlementation surles OGM est devenue nécessaire ; elle devrait être basée sur l'évaluationsscientifiques des modifications réalisées et sur les caractères introduits plu-tôt que sur les méthodes utilisées pour les obtenir.

Si les scientifiques ne peuvent pas utiliser leurs connaissances pour lebénéfice de la société, l'Europe sera incapable de conduire les effortsnécessaires au développement d’une agriculture durable et d’une bio-économie basée sur les plantes. Les problèmes les plus urgents - commentfaire face au changement de l'environnement et sécuriser l'approvision-nement en nourriture pour tous - ne seront résolus qu'avec un investis-sement mondial accru et massif dans la recherche végétale.

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SOMMAIRE L‘innovation bridée par la politique P...our assurer la nourriture de 9 milliards...

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