Économiser les produits phytosanitaires : comment y parvenir pour les agriculteurs
Andrea Borsat et Anne Klös, Agrarheute*
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© Werner Raupert
Afin de rendre les pommes de terre plus résistantes au climat et plus performantes, le projet POMORROW recherche de nouveaux variants génétiques pouvant être utilisés pour la création de nouvelles variétés.
Climat, ravageurs, rendement : comment la recherche rend les céréales, le colza, la betterave sucrière et la pomme de terre résistants au climat grâce à des techniques innovantes.
L'agriculture allemande est confrontée à des défis majeurs : changement climatique, pression des ravageurs et exigences croissantes en matière de durabilité. À la recherche de solutions innovantes, nombre d'universités, d'instituts et d'entreprises privées de sélection végétale développent donc de nouvelles technologies. Ces projets interdisciplinaires de grande envergure visent à accélérer le développement de variétés végétales adaptées au climat. Ce petit aperçu des travaux actuels sur les céréales, les betteraves sucrières, le colza et les pommes de terre montre ce sur quoi porte la recherche.
Le vaste projet RYE-HUB vise à exploiter tout le potentiel du seigle. L'un des objectifs est de créer des variétés génétiquement demi-naines afin d'éviter l'utilisation de régulateurs de croissance chimiques. Contrairement au blé, le raccourcissement génétique des tiges du seigle peut être combiné avec l'hétérosis, ce qui explique pourquoi l'accent est également mis sur la création d'hybrides. L'objectif est d'obtenir des variétés très résistantes à la verse, plus tolérantes à la sécheresse, utilisant efficacement les ressources et produisant des grains de bonne qualité. L'influence du raccourcissement des tiges sur le système racinaire est également étudiée.
Le gène WUSCHEL est connu depuis 14 ans. Il a été découvert notamment chez l'arabette des dames, mais aussi chez la betterave sucrière et le colza. Il permet aux plantes de réguler le nombre de leurs cellules souches. Une équipe de chercheurs de l'Université du Maryland a maintenant identifié un gène WUSCHEL responsable d'une caractéristique rare du blé : l'activation du gène WUSCHEL-D1 (WUS-D1) entraîne le développement de plusieurs ovaires, ce qui augmente le nombre de grains par épi. Cette caractéristique a été découverte lors de l'analyse d'une variété de blé mutée appelée MOV.
Des expériences ont montré que le gène WUS-D1 est fortement exprimé au cours du développement précoce de l'inflorescence chez MOV, alors qu'il est inactif chez le blé de type courant. L'expression plus élevée du gène WUS-D1 est associée à la formation de méristèmes et de primordia floraux plus grands, capables de former plusieurs ovaires. Cette découverte ouvre de nouvelles possibilités pour l'utilisation de techniques d'édition génétique qui pourraient permettre de développer des lignées de blé produisant plus de grains sans compromettre la taille ou le poids des grains.
RecREdit souhaite utiliser de nouvelles technologies de sélection pour créer des résistances récessives aux virus de la jaunisse virale (VY) transmissibles par les pucerons dans les betteraves sucrières. La jaunisse virale (VY) est un complexe pathologique causé par plusieurs virus : BChV (beet chlorosis virus – virus de la chlorose de la betterave), BMYV (beet mild yellowing virus – virus du jaunissement modéré de la betterave), BtMV (beet mosaic virus – virus de la mosaïque de la betterave) et BYV (beet yellows virus – virus de la jaunisse de la betterave). Des techniques telles que la HDR (Homology-directed Repair – réparation dirigée par homologie), qui permet d'insérer de manière ciblée de nouveaux segments d'ADN dans un génome, et le « base editing », qui permet de modifier de manière ciblée des bases individuelles dans le génome, seront sans doute utilisées. L'objectif principal est la mutation ciblée de protéines spécifiques dans la betterave sucrière afin de créer une résistance aux virus BMYV et BtMV du complexe VY, sans que cela ait un impact négatif sur la plante.
Le projet Res4StRes vise à identifier et à caractériser les résistances du colza aux facteurs de stress biotiques et abiotiques. L'accent est mis sur les résistances à cinq insectes nuisibles qui causent d'importants dégâts dans les cultures de colza en Allemagne :
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l'altise du colza,
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la petite mouche du chou,
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le méligèthe du colza,
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le puceron vert du pêcher,
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le charançon noir du chou.
Diverses variétés de colza ainsi que différentes espèces de Brassica et leurs parents sauvages sont d'abord testés pour leur résistance aux insectes. À cette fin, ils sont examinés pour détecter la présence de composants végétaux (loci candidats) liés à la résistance aux parasites et susceptibles de conférer une résistance. Ensuite, les lignées résistantes/tolérantes à un ou plusieurs des insectes nuisibles susmentionnés doivent être identifiées et testées pour leur performance en cas de stress thermique et de carence en soufre. L'objectif global est d'identifier des lignées de sélection présentant une résistance thermostable aux insectes, efficace même en cas de faible intensité de culture.
Le projet POMORROW vise à améliorer le matériel génétique de la pomme de terre à l'aide de techniques de sélection conventionnelles et nouvelles. À cette fin, 6.357 variétés de pommes de terre (accessions) provenant des collections fédérales (GLKS) sont étudiées afin de décrypter la diversité génétique et de pouvoir l'utiliser pour la sélection de variétés de pommes de terre durables et résistantes.
De plus, des accessions génétiquement uniques sélectionnées sont examinées à l'aide des techniques de séquençage les plus modernes et intégrées dans le pangénome international de la pomme de terre. Une collection de base POMORROW comprenant 600 éléments testés est également créée et caractérisée phénotypiquement. Les caractéristiques relevées, telles que la tolérance à la sécheresse, l'efficacité d'utilisation des nutriments, la résistance au mildiou, au Stolbur/Arsenophonus et aux virus de la pomme de terre, sont particulièrement pertinentes pour la production future de pommes de terre.
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* L'article « Forschung für die Landwirtschaft: Neue Züchtungsideen für morgen » (recherche pour l'agriculture : de nouvelles idées de sélection pour demain) a été publié pour la première fois dans LAND & FORST.
Source : Pflanzenschutzmittel sparen: Wie Landwirten das ermöglicht werden soll | agrarheute.com
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