Les scientifiques peuvent utiliser la technologie CRISPR pour contribuer à la lutte contre le changement climatique

Les scientifiques peuvent utiliser la technologie CRISPR pour contribuer à la lutte contre le changement climatique

AGDAILY Reporters*

Image : Université du Queensland

Si la crise du changement climatique n'est pas nouvelle, le monde agricole trouve constamment des moyens de jouer son rôle dans la recherche de solutions. Selon des scientifiques de l'Université du Queensland, la technologie de l'édition génétique jouera un rôle essentiel dans la protection des cultures futures contre le changement climatique afin de préserver les approvisionnements alimentaires mondiaux.

La biotechnologiste Karen Massel, du Centre pour la Science des Cultures de l'UQ, a publié une étude faisant le point sur les technologies d'édition de gènes telles que CRISPR-Cas9, qui permettent de préserver la sécurité alimentaire dans les systèmes agricoles en état de stress, soumis à des conditions climatiques extrêmes et variables.

« Les agriculteurs manipulent l'ADN des plantes en utilisant les technologies de sélection conventionnelles depuis des millénaires, et maintenant avec les nouvelles technologies d'édition de gènes, nous pouvons le faire avec une sécurité, une précision et une rapidité sans précédents », a déclaré Mme Massel. « Ce type d'édition de gènes imite la façon dont les cellules se réparent dans la nature. »

Son étude a recommandé d'intégrer l'édition du génome CRISPR-Cas9 dans les programmes modernes de sélection pour l'amélioration des cultures céréalières.

Les cultures céréalières riches en énergie telles que le blé, le riz, le maïs et le sorgho fournissent les deux tiers de l'apport énergétique alimentaire mondial.

« Quinze espèces cultivées fournissent à elles seules 90 % des calories alimentaires mondiales », a déclaré Mme Massel. « C'est une course entre un climat changeant et la capacité des sélectionneurs de plantes à produire des cultures dotées d'une résilience génétique, qui poussent bien dans des conditions défavorables et ont des qualités nutritionnelles améliorées. Le problème est qu'il faut trop de temps aux sélectionneurs pour détecter et mettre cette diversité génétique à la disposition des agriculteurs, avec un cycle de sélection d'environ 15 ans en moyenne pour les cultures céréalières. De plus, CRISPR nous permet de faire des choses que nous ne pouvons pas faire par la sélection conventionnelle en termes de production d'une nouvelle diversité et d'amélioration de la sélection pour les caractères souhaitables. »

Dans le cadre d'études de validation du concept, le Dr Massel et ses collègues de la Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI) ont appliqué la technologie d'édition de gènes aux programmes de sélection préalable du sorgho et de l'orge.

« Dans le cas du sorgho, nous avons édité les gènes de la plante pour débloquer le niveau de digestibilité de la protéine disponible et pour augmenter sa valeur nutritionnelle pour les humains et le bétail », a-t-elle déclaré. « Nous avons également utilisé l'édition de gènes pour modifier l'architecture de la canopée et des racines du sorgho et de l'orge, afin d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de l'eau. »

Les recherches de Mme Massel ont également comparé les différentes séquences du génome des céréales – y compris les variantes sauvages et les ancêtres des céréales modernes – aux différences de performance des cultures sous différents climats et sous différents types de stress.

« Les variétés sauvages de plantes cultivées servent de réservoir de diversité génétique, ce qui est particulièrement précieux lorsqu'il s'agit de la résilience au climat », a-t-elle déclaré. « Nous recherchons des gènes ou des réseaux de gènes qui amélioreront la résilience dans des climats défavorables pour la production. Une fois qu'une variante de gène viable est identifiée, l'astuce consiste à la recréer directement dans des cultures performantes sans perturber l'équilibre délicat de la génétique liée aux traits de production. Ce genre de changement peut être si subtil qu'il est impossible de le distinguer des variantes naturelles qui l'ont inspiré. »

En 2019, l'Office of the Gene Technology Regulator australien a déréglementé l'édition de gènes, en la différenciant de la technologie des organismes génétiquement modifiés (OGM). Les cultures génétiquement éditées ne sont pas encore cultivées en Australie, mais des évaluations des risques en matière de biosécurité et de sûreté de la technologie sont actuellement en cours.

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* Source : Scientist can use CRISPR technology to help climate change | AGDAILY