Plus de biodiversité dans l'agriculture
Seules quelques variétés anciennes de légumes et de fruits issues de l'énorme trésor d'agrobiodiversité de la Suisse ont trouvé leur chemin vers les grands distributeurs. Pourtant, ces plantes utiles originales pourraient aider à surmonter le goulot d'étranglement génétique dans l'agriculture.
Fusarium oxysporum est le nom du champignon qui menace la plus importante variété de bananes au monde, la "Cavendish", dans les plantations du monde entier. Les raisons de cette infection fongique qui se propage rapidement sont d'une part la culture intensive de bananes génétiquement identiques dans des monocultures, et d'autre part la propagation des infections par le commerce mondial de plants. Les ravageurs et les maladies qui sévissent dans le monde entier représentent un risque systémique croissant pour l'agriculture et mettent en péril notre sécurité alimentaire.
?rosion de l'agrobiodiversité
En matière de sélection de plantes cultivées, on distingue grossièrement la sélection en champ dans les conditions environnementales locales prédominantes et la sélection dans des conditions standardisées. La deuxième approche consiste à tailler la variété de plante cultivée pour obtenir un rendement maximal dans un environnement aussi uniforme que possible. La variété obtient le rendement élevé gr?ce à l'apport de ressources externes telles que les engrais, les pesticides et l'eau.
La sélection dans des conditions standardisées est aujourd'hui très répandue. Elle réduit la diversité génétique traditionnelle des variétés agricoles, car elle favorise un petit nombre de variétés à haut rendement qui sont commercialisées à l'échelle mondiale. Des droits de propriété intellectuelle restrictifs et des méthodes telles que la sélection hybride empêchent, pour de nombreuses variétés à haut rendement, que les caractéristiques des parents dans les champs soient transmises une à une aux descendants, de sorte que les agriculteurs doivent racheter les semences chaque année [1]. Lorsque les agriculteurs qui obtenaient jusqu'à présent des semences dans les champs, dans les conditions environnementales locales, passent aux variétés à haut rendement, le cycle naturel d'adaptation et le maintien de la diversité variétale traditionnelle sont interrompus. Nous assistons ainsi à une érosion dramatique de l'agrobiodiversité à l'échelle mondiale. [2].
Un trésor en friche de variétés anciennes
La sélection "traditionnelle" consiste à sélectionner des individus de plantes en culture de plein champ qui donnent le meilleur rendement dans les conditions environnementales locales. Les semences de ces parents sont utilisées et multipliées la saison suivante. Il en résulte des variétés variées, adaptées aux conditions locales. Cela permet d'augmenter la diversité génétique dans les systèmes de culture. D'une manière générale, cela rend les plantes cultivées plus résistantes aux parasites et aux autres facteurs environnementaux.
Au cours de milliers d'années, un trésor incommensurable d'agrobiodiversité s'est ainsi constitué : il existe par exemple plus de 700 variétés de haricots dans le monde, et rien qu'en Suisse, il existe (encore) environ 1000 variétés de pommes différentes. Ces variétés régionales, également appelées variétés de pays, recèlent une énorme diversité génétique qui leur permet de s'adapter rapidement à de nouveaux facteurs environnementaux. Elles sont notre assurance contre les maladies végétales indésirables, les ravageurs et les conditions changeantes.
Malheureusement, ce précieux trésor dort principalement, inutilisé, dans des banques de graines ou des jardins de variétés. Pourquoi ? Prenons l'exemple des anciennes variétés de pommes : le manque de résistance au redoutable agent pathogène du feu bactérien ou une forte sensibilité à la tavelure sont aujourd'hui souvent des obstacles à une large commercialisation, même si ces variétés présentent des caractéristiques séduisantes comme la tolérance au gel tardif en altitude, un go?t particulier ou la tolérance à la sécheresse.
Remédier aux carences par des méthodes modernes
S'il s'agit de rendre les anciennes variétés plus attrayantes, les nouvelles techniques de biologie moléculaire d'édition du génome pourraient entrer en jeu : Des méthodes comme CrisprCas (voir Article de blog) sont beaucoup plus précises, efficaces et économiques que les méthodes de sélection traditionnelles, ce qui les rend intéressantes pour les sélectionneurs en dehors des grands groupes. Si l'on parvient à intégrer ces méthodes dans des programmes de sélection qui se concentrent sur des variétés résistantes aux semences et sur l'adaptation locale, elles pourraient aider à surmonter les goulots d'étranglement de la résistance des anciennes variétés de plantes.
Cela se fait par exemple en inactivant de manière ciblée un gène qui favorise une certaine sensibilité aux maladies dans les anciennes variétés. Ou bien on prend le gène de résistance d'une plante sauvage et on le réintroduit dans une variété moderne apparentée - après tout, ce sont souvent ces caractéristiques qui ont été perdues après des décennies de sélection pour une performance et un rendement élevés [3].
Ainsi, l'énorme trésor de l'agrobiodiversité pourrait être transféré de la simple culture de conservation des jardins variétaux à la culture de rendement agricole.
Ouvrir le goulot d'étranglement génétique
Pour y parvenir, il faut davantage de programmes de sélection qui produisent des variétés adaptées aux régions. Avec le plan d'action national pour l'utilisation durable des ressources phytogénétiques pour l'alimentation et l'agriculture (PAN-RPGAA) [4], la Suisse a fait un premier pas pour promouvoir son agrobiodiversité régionale. Il en résulte des opportunités par le biais de nouveaux marchés de niche ou sous la forme d'un système alimentaire diversifié.
L'évolution vers une agriculture génétiquement et biologiquement diversifiée pourrait aider les nouvelles méthodes de biologie moléculaire à être mieux acceptées.
Manuela Paschke a rédigé cet article en collaboration avecpage externeManuela Dahindenécrit .
Série en vrac sur l'amélioration des plantes
Les procédés modernes de la biologie moléculaire (mot-clé : édition du génome) recèlent le potentiel de rendre la sélection des plantes cultivées plus efficace. Des questions et des défis importants pour la société y sont liés, que le blog du futur aborde dans une série libre.
A propos de l'auteur
Pour aller plus loin
[1] Kochupillai, Mrinalini (2016). Plant Breeding & Seed Improvement : Then & Now. In : Promoting Sustainable Innovations in Plant Varieties. Springer, Berlin - Heidelberg : 49-77.
[2]Jacobsen S., Sorensen M. & Weiner J. (2013). Nourrir le monde : les cultures génétiquement modifiées contre la biodiversité agricole. Agronomic Sustainable Development 33 : 651-662.
[3] Article dans le page externeTAZ
[4] Office fédéral de l'agriculture (1999). page externePlan d'action national PGREL