De délicieux aliments mutants : la mutagénèse et la controverse sur les modifications génétiques
Amanda Kastrinos, Genetic Literacy Project*
Visitez le site web de Wasatch Organics et vous y trouverez l'un des fruits préférés de nombreuses personnes : de succulents pamplemousses Ruby Red, dodus et juteux. Vous pouvez également vous rendre au magasin australien Whisk and Pin pour acheter de la marmelade de pamplemousse Ruby Red biologique.
Comme la nature l'a voulu !
Ou pas.
Pour les gourmets, quoi de mieux que des pamplemousses Ruby Red mûrs et « naturels » ? Exempts des dangers supposés des pesticides ou des modifications génétiques, les pamplemousses Ruby Red biologiques devraient représenter l'un des derniers havres de paix de l'alimentation naturelle, totalement inaltérée par l'homme.
Réfléchissez-y. Les pamplemousses Ruby Red, ainsi que 3.000 autres variétés de plantes consommées par des millions de personnes chaque jour, ont en fait été créés par mutation breeding, par mutagénèse. Les plantes ont été exposées à des radiations, des milliers de gènes ont été brouillés au cours d'expériences de laboratoire qui ont duré des années.
Au cours des 60 dernières années, la sélection par mutation a permis de produire une part importante des cultures mondiales. Des variétés de blé, dont la quasi-totalité des variétés les plus populaires utilisées pour fabriquer des pâtes italiennes de qualité supérieure, des légumes, des fruits, du riz, des herbes et du coton ont été modifiées ou améliorées à l'aide de rayons gamma, et souvent trempées séparément ou en plus dans des produits chimiques toxiques, dans l'espoir de produire de nouvelles caractéristiques souhaitables. Aujourd'hui, ces variétés sont commercialisées en tant qu'aliments conventionnels ou biologiques et ne sont pas étiquetées.
Les mutations, ou changements physiques dans l'ADN d'un organisme, sont à la base de toutes les variations biologiques au cours de l'évolution. Les modifications de l'ADN sont dues à des erreurs lors de la réplication, à des dommages causés par des radiations cosmiques ou terrestres, ou à d'autres forces naturelles, et elles peuvent se manifester par de nouvelles caractéristiques, telles que des changements d'apparence ou de goût. Les mutations peuvent ensuite être sélectionnées par la nature ou par l'homme pour créer une nouvelle espèce végétale ou une nouvelle variation d'une espèce existante.
L'un des principaux obstacles à la création de variétés de plantes cultivées est que les sélectionneurs conventionnels ne peuvent développer de nouvelles caractéristiques qu'à partir de celles qui apparaissent naturellement. Comment peuvent-ils créer les nouvelles couleurs, saveurs ou résistances aux maladies qui font le succès commercial d'une culture s'ils ne peuvent pas simplement les « introduire » à partir d'une autre espèce ?
À la fin des années 1940, les sélectionneurs de plantes se sont attaqués à ce problème en utilisant l'un des outils les plus récents de l'époque : le rayonnement atomique. Afin de trouver des utilisations pacifiques à l'énergie atomique, les scientifiques ont découvert que l'exposition des plantes à différents types de radiations endommageait l'ADN de la plante et provoquait de nouvelles mutations. Les radiations leur permettent de générer des mutations aléatoires à un rythme plus rapide, ce qui signifie une plus grande probabilité de trouver une nouvelle caractéristique utile.
Selon la base de données des variétés mutantes du gouvernement fédéral, des milliers de nouvelles variétés ont été créées grâce à la sélection par mutation, soit par des rayonnements tels que les rayons gamma, les neutrons thermiques, les rayons X ou par l'exposition à certaines substances chimiques.
Lorsque les pamplemousses ont été cultivés pour la première fois aux États-Unis, ils n'étaient pas utilisés pour l'agriculture, ni même considérés comme un produit de base. Un journal de jardinage américain datant de la fin des années 1800 qualifiait même le fruit de « à peau épaisse et sans valeur ».
Dans le cas de notre pamplemousse Ruby Red, la sélection par mutation, affinée au cours d'années d'expérimentation en laboratoire, a permis de retrouver une caractéristique en voie de disparition qui avait fait du pamplemousse un succès commercial. L'intérieur charnu du pamplemousse n'était que blanc ou légèrement rose jusqu'en 1929, lorsque des agriculteurs du Texas ont découvert un pamplemoussier rose qui produisait un fruit à la chair rouge rubis.
Après des années de sélection de nouvelles plantes à partir de cet arbre, les fruits qu'il produisait ont perdu leur couleur rouge vif, et sont revenus à leur couleur rose d'origine. Les scientifiques ont irradié l'arbre avec des neutrons thermiques et ont finalement créé une mutation qui a produit une couleur de fruit plus sombre et plus vibrante avec presque pas de pépins. Le "Star Ruby" et le "Rio Red" ont été introduits en 1971 et 1985 respectivement, et ces deux variétés mutantes représentent aujourd'hui 75 % de la récolte de pamplemousses du Texas.
La sélection par mutation a également été utilisée pour lutter contre des maladies végétales destructrices. La principale variété de poires japonaises, connue sous le nom de "Nijisseiki", aurait été perdue il y a des décennies sans les techniques de sélection par mutation. Cette variété, qui représentait 28 % de la production japonaise de poires en 1990, est extrêmement sensible à la maladie des taches noires. En 1962, des rangées de Nijisseiki ont été exposées à des rayons gamma dans l'espoir qu'une mutation produise un cultivar présentant toujours les caractéristiques de haute qualité de Nijisseki, mais avec une résistance accrue aux maladies. En 1981, après presque 20 ans d'irradiation, une plante est finalement apparue sans symptômes, même après avoir été exposée à la maladie. La nouvelle variété, "Gold Nijisseiki", a été commercialisée en 1991 et est considérée comme une réussite monumentale de la mutagénèse.
Les produits des variétés issues de la sélection par mutation sont vendus dans les supermarchés depuis des dizaines d'années sans étiquette et sans que personne n'ait connaissance de leurs modifications génétiques. Ces variétés peuvent même être étiquetées « biologiques » à condition qu'elles soient cultivées dans le respect d'autres exigences de production. Elles ne sont soumises à aucun test, et la sélection par mutation peut encore nécessiter des années de croisements continus pour séparer les caractères préférés des caractères indésirables
Bien qu'elle soit considérée comme une technologie ancienne, la sélection par mutation connaît un regain de popularité grâce à de nouvelles techniques connues sous le nom de « tilling », qui permettent aux chercheurs d'identifier rapidement les mutations dans des gènes spécifiques. De nombreux scientifiques de l'alimentation sont également frustrés par les restrictions imposées à une méthode de sélection beaucoup plus précise – l'utilisation du génie génétique – en partie à cause des protestations des militants de l'agriculture biologique qui acceptent volontiers l'impact aléatoire des radiations et de la mutagenèse chimique [ma note : sauf, en France, quand il s'agit de variétés rendues tolérantes à un herbicide]. La mutagenèse est aujourd'hui largement utilisée comme alternative, car un gène peut toujours être perturbé par une mutation, mais les nouvelles variétés développées grâce à ce processus ne sont soumises à aucun obstacle réglementaire. Le processus ardu d'approbation des cultures transgéniques dans l'UE a poussé les entreprises d'amélioration des cultures à revenir à la sélection par mutation et au tilling pour trouver des mutations dans les gènes souhaités.
Aujourd'hui, l'amélioration génétique des plantes cultivées a été marquée par la controverse et la désinformation. Mais il est surprenant de constater que la sélection par mutation, qui est sans doute la forme la plus radicale et la moins bien comprise d'amélioration génétique, produit en toute sécurité de nouvelles variétés de plantes qui offrent de nouvelles caractéristiques aux consommateurs depuis plus d'un demi-siècle.
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* Amanda Kastrinos [était] étudiante de premier cycle à l'Université de Floride, où elle étudiait les sciences du sol et de l'eau. Elle écrit sur les applications génétiques dans l'agriculture. Suivez-la sur Twitter @MandiLKastrinos.
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Atomic Gardening: The Ultimate Frankenfoods (jardinage atomique : l'ultime Frankenfood), Science 2.0
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Useful Mutants, Bred with Radiation (mutants utile, obtenus avec des radiations), New York Times
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GMOs vs. mutagenesis vs. conventional breeding: Which wins? (OGM vs. mutagénèse vs. sélection conventionnelle : lequel l'emporte ?) Genetic Literacy Project
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Mutant Crops Drive BASF Sales Where Monsanto Denied: Commodities lLes cultures mutantes stimulent les ventes de BASF là où Monsanto les refuse : produits agricoles), Bloomberg