Création de variétés de riz résistantes à des maladies grâce à l'édition du génome – une approche de la lutte contre les maladies bactériennes du riz en Afrique de l'Est

Création de variétés de riz résistantes à des maladies grâce à l'édition du génome – une approche de la lutte contre les maladies bactériennes du riz en Afrique de l'Est

Heinrich Heine Universität Düsseldorf*

Des scientifiques de la KALRO prélèvent des échantillons dans les vastes rizières du Kenya pour les examiner à la recherche d'organismes pathologiques. (Photo : Emily Gichuhi)

Le consortium « Healthy Crops », une équipe internationale de chercheurs dont fait partie l'Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), a mis au point, en collaboration avec l'Organisation Kényane de Recherche sur l'Agriculture et l'Élevage (KALRO), une stratégie innovante de lutte contre la bactériose du riz en utilisant la technologie de l'édition du génome. Si leur utilisation par les agriculteurs kenyans est approuvée, les variétés de riz résistantes à la bactériose devraient permettre de réduire les pertes de rendement liées à la maladie dans les régions rizicoles touchées et d'accroître la productivité.

La production de riz est d'une importance capitale pour la sécurité alimentaire et le développement économique dans de nombreux pays, en particulier dans les pays à revenu faible ou moyen. Le riz est le deuxième aliment de base en Afrique de l'Est, avec 1,8 million de tonnes consommées chaque année dans les pays de la Communauté d'Afrique de l'Est (en abrégé : CAE).

En 2019, les membres de l'équipe Healthy Crops ont identifié un foyer de bactériose en Tanzanie causé par des variants asiatiques envahissants de la bactérie Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). La bactérie se propage rapidement et provoque des pertes de rendement estimées entre 13 et 20 %.

Le Dr Emily Gichuhi de la KALRO explique : « En raison du changement climatique, les incidences des maladies du riz, y compris la bactériose, ont augmenté dans les zones de culture du riz du Kenya. Cela a augmenté les coûts de production des riziculteurs, réduisant ainsi leurs revenus. »

Le Dr Daigo Makihara et le Dr Moto Ashikari de l'Université de Nagoya (NU) au Japon, chercheurs dans le cadre de l'initiative « Wonder Rice Initiative for Food Security and Health » (WISH – initiative du riz miracle pour la sécurité alimentaire et la santé, WISH signifiant « souhait »), travaillent en étroite collaboration avec le Dr Gichuhi et son équipe pour mettre au point de nouvelles variétés de riz africain. Le Dr Makihara explique : « En raison de la diffusion internationale de différentes variétés de plantes cultivées, nous sommes de plus en plus souvent confrontés à des épidémies de maladies végétales dans des régions où elles n'avaient jamais joué un rôle auparavant. »

Le point de départ des chercheurs de Healthy Crops est l'approvisionnement en nutriments des bactéries. La bactérie Xoo possède un ensemble de « clés » qui peuvent ouvrir le « garde-manger » des plantes : lorsque la bactérie injecte l'une de ces protéines « clés » dans les cellules de riz, cela entraîne une augmentation de la production d'un transporteur qui libère du sucre dans le voisinage de la bactérie. Ce sucre sert de nourriture et est essentiel à la multiplication et à la virulence de la bactérie. Cependant, lorsque les bactéries utilisent le sucre, il n'en reste plus pour la plante, qui finit par mourir.

L'équipe de chercheurs a réussi à modifier les « serrures » par édition du génome, rendant les plantes résistantes à toutes les souches connues de Xoo qui sévissent actuellement en Asie et en Afrique.

Le professeur Bing Yang, de l'Université du Missouri, qui a mis au point l'approche d'édition, déclare : « La combinaison de deux ensembles différents d'enzymes pour l'édition nous a permis de mettre au point une résistance robuste. »

L'importation de ces variétés élites de riz éditées a été rendue possible grâce à la disponibilité de lignes directrices sur l'édition du génome élaborées par l'Autorité Nationale de Biosécurité (NBA) du Kenya et publiées en 2022.

Le Dr Marcel Buchholzer, coordinateur du projet Healthy Crops à la HHU, explique : « Il est désormais possible d'évaluer au Kenya ces lignées de riz, développées à l'aide de méthodes biotechnologiques avancées à l'HHU. »

L'équipe Healthy Crops est composée de chercheurs de la HHU en Allemagne, de la KALRO au Kenya, de l'Université de Nagoya au Japon, des Universités de Floride et du Missouri aux États-Unis, du Centre International d'Agriculture Tropicale (CIAT) en Colombie, de l'Institut National de Recherche pour le Développement Durable (IRD) en France et du Conseil Indien de la Recherche Agronomique (ICAR) en Inde. Le professeur Wolf B. Frommer, porte-parole du projet à la HHU, explique : « Ce projet vise à protéger les petits exploitants agricoles contre les pertes de rendement des cultures grâce à des approches fondées sur la connaissance pour lutter contre les maladies des plantes. »

Dans le cadre du projet Healthy Crops, la HHU bénéficie du soutien de la Fondation Gates (ID d'investissement : INV-063189) et de la Fondation Alexander von Humboldt.

Pour plus d'informations : www.healthycrops.org

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* Source : Disease-resistant rice varieties created by means of genome editing

Comments

[Alberto Guidorzi]

Alors en Italie au Sud du Po on devrait pas avoir besoin d'azote, vu que nos terres ont été formée par des alluvions des Apennines , qui sont des montagnes de silicates de potassium et aluminium. En effet les engrais de potassium dans ces terres sont inutiles, le contraires des terres de France.