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La génétique systémique : plus efficace que les OGM

mercredi 2 avril 2008, par Stéphane

Dans certains milieux, les OGM sont vus comme obligatoires, voir LA solution face aux changements climatiques. André Comeau, chercheur pour Agriculture Canada depuis 35 ans, soutient toutefois que d’autres avenues, plus soutenables, existent. Ce dernier vient de mettre au point des blés qui résistent à tout. Pour y parvenir, il a simplement appliqué les principes traditionnels de croisement et de sélection génétique, mais cette fois avec une approche systémique. Les résultats sont énormes, au delà de toute espérance.

Sélection des graines

Vitreux, luisant, surface lisse... Quelques caractéristiques des grains de blé triés par ce spécialiste des plantes céréalières. Son travail consiste à développer des germoplasmes, soit les plants-mères utilisés par les améliorateurs afin de produire les variétés de céréales destinées aux agriculteurs. Traditionnellement, l’améliorateur demandait au chercheur un plant possédant certaines caractéristiques spécifiques tel la résistance à un virus, une paille plus courte ou encore un taux de protéine plus élevé du grain. Mais suite à une collaboration avec le chercheur brésilien Vandelei Caetano, M. Comeau a réalisé qu’on ne peut isoler un caractère du reste. « Tout est inter-relié. » Par exemple si on augmente la résistance au virus de la fusariose, on réduit souvent le rendement. « Des paramètres, il y en a des dizaines. L’approche systémique s’efforce donc d’intégrer l’usage des corrélations entre ces paramètres lorsque vient le temps de sélectionner les meilleures plantes. »

Dans l’approche systémique, on utilise les mêmes outils de sélection qu’autrefois, mais en considérant tout le système en même temps : résistance aux maladies et ravageurs, morphologie, rendement, système racinaire, sans oublier le système cultural dans lequel le plant s’insère. « L’approche simpliste, où on essaie de simplifier la situation pour arriver à un résultat, revient à faire un pas en avant pour faire un pas en arrière. L’approche qui englobe le plus de paramètre possible donne un résultat qui n’est pas associé à de mauvaises surprises. Si on tient la route pendant plusieurs années en gardant plusieurs paramètres, on arrive au bout de tout cela à une augmentation fulgurante du matériel génétique possédant tous les paramètres désirés. » En fait, il suffirait d’utiliser 10 fois plus de biodiversité et de maintenir une sévérité de sélection au moins 10 fois plus sévère et basée sur un très grand nombre de paramètres différents.

L’exemple du blé

Un plant prometteur

Connaissant les caractéristiques désirées par les améliorateurs, notre chercheur a soumis de nombreux types de blé à différents stress (sol pauvre, maladies, ravageurs sécheresse, carences diverses) pour ne conserver que les meilleurs sujets. En 2003, lors de la première tentative (réalisée en partenariat avec Fédération des Producteurs de Cultures Commerciales), sur 9000 plants, un seul fut conservé. En 2006, la quantité de plants intéressants fut cette fois de plus de 300. « On n’était pas capable de les rendre malades. Résistants à tous les stress, ces plants montrèrent une bonne capacité à produire du grain. Résultat : moins d’intrant requis en raison d’un besoins réduit ou nul en pesticide et d’une meilleure efficacité de prélèvement et d’usage des minéraux. » D’ailleurs, la culture des essais de 2006 s’est réalisée principalement sur des sols jamais cultivés et sans pesticides.

Comparaison entre les deux approches

OGM Approche systémique
Par ajout d’un caractère désiré en modifiant le code génétique d’un seul plant. Par élimination en écartant les plants les moins bien adaptés parmi une multitude de plants
On part avec un blé provenant d’une lignée agronomique reconnue

En laboratoire, on ajoute un caractère en insérant des gènes (provenant d’autres plants, microorganismes ou animaux) dans le noyau cellulaire.

On part avec de nombreuses variétés de blés pour avoir une grande diversité génétique.

On soumet les plants à différents stress environnementaux

On sélectionne les plants qui résistent le mieux.

On répète pendant quelques années, recroisant les meilleurs sujets des années précédentes en les soumettant à de nouveaux stress.

Ne passe pas par les processus naturels de pollinisation, mais force plutôt l’insertion des gènes à l’aide de bactéries ou en bombardant la cellule). Utilise le processus naturel de reproduction, soit la pollinisation, mais réalisée manuellement.
La nouvelle plante n’existe pas à l’état naturelle et possède désormais une structure génétique différente du blé d’origine ; plusieurs craignent des effets inattendus à long terme sur l’environnement ou la santé. Nécessite des d’années d’études pour en valider l’innocuité. Le résultat est donc un blé comme les autres, mais répondant aux caractéristiques désirées.
Le coût de développement est très cher et associé à d’importantes redevances Prédiction : baisse importante du coût de création d’un bon cultivar résistant à tous les stress

Malheureusement, le financement oriente la recherche vers la biotechnologie et la recherche focalisée, plutôt que vers une approche systémique. En douze ans, M. Comeau s’est d’ailleurs vu refuser plusieurs demandes de financement, sous prétexte que son approche manquait d’intérêt ou de logique. Mais la Fédération des Producteurs de Culture Commerciales a misé en 2003 sur les idées du Dr Comeau. Le Centre de Recherche sur le grain (CÉROM) prépare aussi un projet de recherche pour le blé biologique auquel il participera. Le développement de l’approche systémique fait également face à un manque d’éveil dans le milieu académique : « À ma connaissance, depuis 5 ans, aucune université québécoise n’a maintenu d’enseignement pratique sur la génétique appliquée. Pourtant, cette approche est 5 à 10 fois moins coûteuse que la biotechnologie, et la seule méthode efficace lorsque plusieurs paramètres doivent être considérés en même temps. » Sans compter que les manipulations génétiques requièrent d’importantes infrastructures et accordent beaucoup de droits (brevets) à la société qui les développe.

Les idées de M. Comeau gagnent malgré tout du terrain, et plusieurs améliorateurs utilisent ses lignées dans le but de créer des variétés. De nouvelles avenues s’annoncent prometteuses. Entre autres, depuis 2 ans, il n’autoclave plus ses sols. En effet, la recherche en laboratoire se fait toujours dans des substrats de culture stérilisés, donc sans aucune vie microbienne ni mauvaise herbe. « On trouve déjà des blés capable de compétitionner les mauvaises herbes et on redécouvre l’action des microorganismes au niveau des racines, soit pour aider la plante à résister aux maladies, soit pour fixer un petit peu d’azote (grâce aux Azospirillum). En période de sécheresse, un peu d’azote à la surface de la racine ça peut être extrêmement précieux, car la plante a une grande difficulté à aller chercher ses minéraux. Face aux changements climatiques, on doit prendre cela en considération. Surtout qu’avec les épisodes climatiques extrêmes à venir (vents, grêle, froid, chaleur, sécheresse, inondation) plusieurs de nos cultures actuelles sont à risque. » Bref, suivant le grand potentiel de l’approche systémique pour adapter les cultures aux changements climatiques, et désormais muni de preuves tangibles du succès de son approche, André Comeau souhaite ardemment partager son succès dans les milieux académiques, scientifiques et avec le grand public, au Québec et ailleurs. Peut-on enfin espérer le retour d’une recherche publique cadrant mieux dans l’esprit du biologique ?

Publié dans la magazine Bio-Bulle, volume 74, Janvier/Février 2007. www.lavisbio.org

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