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Agriculture, alimentation, santé publique... soyons rationnels

La recherche génétique montre le potentiel de rendement inexploité du blé

15 Janvier 2020 , Rédigé par Seppi Publié dans #Article scientifique, #amélioration des plantes

La recherche génétique montre le potentiel de rendement inexploité du blé

 

Joan Conrow*

 

 

 

 

Une génétique améliorée pourrait considérablement améliorer les rendements du blé européen, selon de nouvelles recherches révolutionnaires qui offrent l'espoir de parvenir à la sécurité alimentaire mondiale dans un contexte de changements climatiques.

 

Des chercheurs de Rothamsted Research ont découvert que les plantes de blé pourraient produire jusqu'à 52 quintaux de grains de plus par hectare qu'ils ne le font actuellement en « ajustant » leur génome à leur environnement, selon les résultats publiés dans la revue Global Food Security.

 

La recherche suggère que le blé – un aliment de base majeur domestiqué pour la première fois il y a environ 11.000 ans – n'a toujours pas atteint son plein potentiel génétique. Elle offre également l’espoir d’augmenter considérablement les disponibilités alimentaires sans mettre davantage de terres en production.

 

« Il est important d'améliorer le potentiel de rendement génétique et de combler l'écart de rendement génétique pour assurer la sécurité alimentaire mondiale », a déclaré le chercheur principal, le Dr Mikhail Semenov, dans un communiqué publié par Rothamsted. « L'Europe est le plus grand producteur de blé, fournissant plus d'un tiers du blé dans le monde, mais le potentiel de rendement du blé européen grâce aux améliorations génétiques n'a pas encore été réalisé. »

 

Le blé fournit actuellement environ 20 % du total des calories et des protéines alimentaires dans le monde. On prévoit que la production alimentaire devra augmenter d’environ 70 % dans l’ensemble pour nourrir une population qui atteindra les 9 milliards en 2050 selon les estimations.

 

En utilisant les données existantes sur la contribution de différents gènes aux caractéristiques individuelles des plantes, telles que la taille, la forme, le métabolisme et la croissance, les chercheurs ont procédé à des millions de simulations informatiques pour créer des plantes de blé parfaitement adaptées à chaque région de production, en termes de capacité à capter efficacement l'eau, lumière du soleil et les nutriments. En comparant ces plantes « parfaites » aux performances de six cultivars adaptés localement sur 13 sites à travers l'Europe, ils ont trouvé un écart important entre les réalités et les possibilités.

 

« En d'autres termes, malgré les efforts intensifs de sélection du blé, les cultivars locaux actuels se sont avérés être loin de l'optimum réalisable, ce qui signifie qu'il existe encore un écart de rendement génétique important pour le blé européen », a expliqué Malcolm Hawkesford, chef du département des sciences végétales à Rothamsted Research.

 

Semenov a noté que la « grande variation génétique naturelle » pour différents caractères du blé, associée à l'avancement des technologies modernes d'amélioration des plantes, y compris la cartographie génétique, la sélection assistée par marqueurs moléculaires, la sélection assistée par génomique et l'édition de gènes, offrent l'espoir de mettre à profit ce potentiel inexploité.

 

« Ces ressources génétiques et ces avancées techniques offrent donc des opportunités pour développer des cultivars de blé bien adaptés aux climats futurs », a-t-il déclaré.

 

______________

 

* Source : https://allianceforscience.cornell.edu/blog/2019/12/genetic-research-points-to-wheats-untapped-yield-potential/

 

 

Ma note

 

Voici le résumé de « Large genetic yield potential and genetic yield gap estimated for wheat in Europe » (grand potentiel de rendement génétique et écart de rendement génétique estimés pour le blé en Europe) de Nimai Senapati et Mikhail A. Semenov (nous découpons...) :

 

Points forts

 

•  Grand potentiel de rendement génétique du blé (11–13 t/ha) et écart de rendement génétique (3,5–5,2 t/ha) estimés par les idéotypes pour l'Europe.

 

•  Le potentiel de rendement génétique du blé doit encore être pleinement exploité par les sélectionneurs en Europe.

 

•  Combler l'écart de rendement génétique inexploité en Europe contribuerait à la sécurité alimentaire mondiale.

 

Résumé

 

Il est important d'améliorer le potentiel de rendement et de combler l'écart de rendement pour assurer la sécurité alimentaire mondiale. L'Europe est le plus grand producteur de blé, fournissant environ 35 % du blé dans le monde, mais le potentiel de rendement du blé européen grâce aux améliorations génétiques est encore inconnu.

 

Nous avons estimé le « potentiel de rendement génétique » du blé, c'est-à-dire le rendement de génotypes optimaux ou idéaux dans un environnement cible, dans les principales régions de production du blé en Europe en concevant des idéotypes in silico. Ces idéotypes ont été optimisés pour les conditions climatiques actuelles et basés sur une physiologie optimale, contraints par la variation génétique disponible dans les traits cibles.

 

Un « écart de rendement génétique » dans un lieu a été estimé comme la différence de potentiel de rendement entre l'idéotype optimal et un cultivar actuel et bien adapté.

 

Un potentiel de rendement génétique moyen important (11–13 t/ha) et un écart de rendement génétique (3,5–5,2 t/ha) ont été estimés en non-irrigué en Europe.

 

En d'autres termes, malgré les efforts intensifs de sélection du blé, les cultivars locaux actuels se sont révélés loin de leur optimum, ce qui signifie qu'il existe encore un écart de rendement génétique important dans le blé européen.

 

La tolérance à la chaleur et à la sécheresse à l'époque de la floraison, une structure et une phénologie optimales de la canopée, une meilleure absorption de l'eau par les racines et une sénescence foliaire réduite sous l'effet de la sécheresse ont été identifiées comme des caractéristiques clés pour l'amélioration.

 

Combler cet écart de rendement génétique inexploité en Europe grâce à l'amélioration des plantes et des adaptations génétiques pourrait contribuer à la sécurité alimentaire mondiale.

 

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max 15/01/2020 11:26

Nous on a le droit à une tribune de José Bové et compagnie dans lemonde sur la loi bioéthique et ce qui semble être un assouplissement dans la manipulation génétique des embryons. Quelqu'un lui à dit que bienvenue à Gattaca n'est qu'un film de fiction et pas un documentaire ? (Très bon film que je recommande).
Les personnes atteintes de maladie génétique dégénératives et incurable seront surement ravie d'apprendre que José Bové se soucie d'eux en voulant interdire les techniques pouvant amener à leurs guérison.
Je n'ai pas pus la lire en entier (derrière péage), mais j'ai vu qu'ils ont réussie à casé Monsanto et que ça part sur une attaque contre crispr/cas9.
https://www.lemonde.fr/idees/article/2020/01/15/loi-de-bioethique-nous-ne-voulons-pas-d-une-humanite-genetiquement-modifiee_6025898_3232.html

Marc 15/01/2020 08:31

Bonjour, du pain bénis pour les pays Européens, mais sans la France bien sûr ! L'Ukraine et la Russie serait bien opportunes d'en saisir les enseignements.

Seppi 15/01/2020 09:07

@ Marc le mercredi 15 janvier 2020 à 08:31

Bonjour,

Merci pour votre commentaire.

Sans le Royaume-Uni, l'influence de la France va grandir dans l'Union Européenne sur les sujets sur lesquels elle professe l'obscurantisme. Je crains que ce ne soit pain bénit pour l'Europe que si elle est contrainte et forcée de reprendre les progrès génétiques réalisés au Royaume-Uni, où les obstacles à la recherche européens devraient sauter à en croire la vision de BoJo.