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Les gènes d’une herbe sauvage pourraient sauver notre pain 

Une herbe sauvage avec d’excellents gènes de résistance aux maladies peut venir en aide au blé, malmené par la recrudescence d’une grave maladie fongique.

Par Larry Hodgson

Le blé (Triticum spp.) est une céréale de base dans le monde entier. Environ 35% de la population mondiale en dépend. Et c’est une dépendance fragile. Les récoltes de blé, en effet, peuvent être affectées par la sécheresse, la pluie, le gel, le vent, la guerre, les insectes et, bien sûr, les maladies. Et les épidémies de maladies fongiques, surtout, sont de plus en plus fréquentes en raison du réchauffement climatique. Cela permet aux microbes de s’étendre à de nouveaux territoires et exacerbe ainsi le problème.

Les scientifiques se bousculent pour trouver des graminées sauvages avec des ensembles intéressants de résistances aux maladies qui pourraient être incorporés à la génétique du blé. L’une de ces graminées est l’égilope de Sharon (Aegilops sharonensis), une graminée annuelle sauvage d’Israël et du sud du Liban.

Les égilopes sont génétiquement similaires au blé et se croisent avec lui dans la nature. Même, de nombreuses variétés de blé modernes ont des gènes provenant d’égilopes sauvages. Ce sont des croisements qui ont eu lieu spontanément au cours de quelque 10 000 ans depuis le début de la culture du blé.

Une graminée toute simple

Ce n’est pas que l’égilope de Sharon soit une découverte récente. Les botanistes connaissent même son incroyable résistance à la rouille noire du blé depuis longtemps. En fait, il est très résistant à de nombreuses autres maladies du blé aussi, notamment l’oïdium et la rouille brune.

Égilope de Sharon poussant à l’état sauvage.
L’égilope de Sharon à l’état sauvage en Israël. Photo: diark.org

Mais c’est une herbe très ordinaire qui paraît autrement offrir peu d’intérêt. C’est une graminée mince et éphémère de faible hauteur produisant de petites graines sans grande valeur. En conséquence, il est passé sous le radar d’hybrideurs de blé… du moins, jusqu’à récemment.

Maintenant que les scientifiques l’étudient sérieusement, toutefois, un autre problème est apparu. C’est que cet égilope se croise difficilement avec le blé. Les hybrideurs réussissent à le faire, mais cela nécessite du temps et de la persévérance et le taux de succès est faible. Il faudrait probablement des décennies d’hybridation conventionnelle pour transférer la résistance souhaitée de l’égilope de Sharon au blé au moyen des croisements traditionnels. Mais avec la technologie génétique moderne, les scientifiques pourraient accomplir cela en quelques années seulement.

Celui qui connaît son ennemi…

Rouille de la tige du blé sur une tite et des feuilles.
La rouille de la tige du blé affaiblit gravement les plants de blé. Photo: International Maize and Wheat Improvement Center

La maladie la plus préoccupante du blé est la rouille de la tige du blé ou rouille noire (Puccinia graminis f. sp. tritici), la plus répandue de toutes les rouilles du blé à travers le monde. Elle provoque régulièrement de graves épidémies en Amérique du Nord, en Europe, en Amérique du Sud et en Asie, en particulier en Inde, et constitue un problème permanent en Australie.

On considère que la rouille de la tige du blé réduit la production mondiale de blé d’environ 21%, de sorte qu’un blé résistant à cette rouille serait d’une très grande valeur. En fait, l’hybridation en vue d’une résistance accrue aux maladies du blé s’avérera probablement aussi rentable pour la production mondiale de blé que l’hybridation en vue de l’augmentation du rendement.

Ce que les chercheurs ont découvert

Une équipe internationale collaborative de chercheurs dirigée par le John Innes Center, le Sainsbury Laboratory et l’université du Minnesota a étudié l’égilope de Sharon, développant d’abord une carte génétique de l’espèce. Elle a par la suite numérisé son génome à la recherche de mutations offrant une résistance à la rouille de la tige du blé. Pour ce faire, elle a utilisé une technique d’outil de recherche appelée Mutant Hunter. Elle a trouvé un gène, le Sr62, qui semble faire exactement cela: bloquer entièrement la progression de la maladie. En utilisant une pince de prélèvement génétique, elle a pu extraire le gène de l’égilope de Sharon et le transférer à différentes variétés de blé. Le gène a conféré à toutes les variétés testées une forte protection contre l’ensemble des variantes de rouille de la tige du blé.

Les études se poursuivent sur le fonctionnement de ce gène. Il pourrait même être possible d’améliorer son efficacité grâce à la bio-ingénierie.

L’un des chercheurs, le Dr Brande Wulff, chercheur à l’université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) et l’un des auteurs des études, a déclaré: «Nous avons maintenant ce gène vedette qui confère une immunité incroyable. Si j’étais de la rouille de la tige, je tremblerais de toute ma spore!»

Ingénierie génétique

Une équipe de recherche visitant un champ de blé génétiquement modifié.
Une équipe de recherche de l’université du Minnesota étudiant en champ les résultats des transferts génétiques. Photo: Grant Czadzeck, Département de pathologie végétale, cfans.umn.edu

L’équipe de recherche espère inclure le nouveau gène dans une pile de gènes en utilisant la technologie de modification génétique. Ils prédisent qu’ils identifieront davantage de gènes de résistance aux maladies dans les populations d’égilope de Sharon et d’autres graminées sauvages. Les chercheurs affirment en outre que cela pourrait ouvrir la voie à une sélection plus large de traits génétiquement modifiés dans le blé afin de faire face à la crise climatique actuelle.

La question devient alors de savoir si les gens du monde entier sont prêts à accepter les produits génétiquement modifiés. Dans certains pays, l’opposition risque d’être féroce.

Lectures complémentaires

L’herbe sauvage pourrait sauver notre pain
Resistance of Sharon Goatgrass (Aegilops sharonensis) to Fungal Diseases of Wheat 
Wheat, 1; Stem rust 0: blockbuster gene could be kryptonite for costly fungus
Aegilops sharonensis genome-assisted identification of stem rust resistance gene Sr62  

12 comments on “Les gènes d’une herbe sauvage pourraient sauver notre pain 

  1. « La question devient alors de savoir si les gens du monde entier sont prêts à accepter les produits génétiquement modifiés. »
    C’est la question que je me posais en lisant cet article. Maintenant l’alternative semble être là :: accepter le produit génétiquement modifié ou « danser devant le buffet ?

  2. Lucie L.

    Très instructif. Cela nous montre qu’il faut miser de plus en plus sur la diversité dans notre alimentation. La dépendance au blé menacerait-elle la sécurité alimentaire? Les grandes monocultures ont déjà bien démontré leur vulnérabilité, entraînant la nôtre…

  3. Corinne

    Alors, vive les OGM, et le nucléaire « grâce auquel on a du manger sur la table », et bientôt les insectes dans notre assiette comme au bon vieux temps des Hommes des Cavernes, « il suffit de baisser les barrières psychologiques » – décidément on n’arrête pas le Progrès – et, en baissant encore un peu les barrières psychologiques, pourquoi pas un jour l’anthropophagie ? 😈 On régresse assez lentement pour ne pas s’en rendre compte, mais toujours plus vite qu’on évolue, parce qu’on ne voit que « le rendement » 🤷‍♀️

    • Corinne@ Il semble que le fond du problème est que nous sommes trop nombreux sur cette planète et qu’une bonne partie de l’année nous vivons « à crédit ». De plus les ressources sont très inégalement réparties, aussi bien au niveau des états que des particuliers. Les ressources en eau en général et en nourriture pour certains pays arrivent à épuisement.

      Les animaux en surpopulation survivent généralement par une auto régulation, il est à craindre qu’il ne se produise le même phénomène pour l’humanité

  4. Anonyme

    le ble petite épaule vieux de 5000 ans est ok

  5. E.Allaire

    Ouf! de grosses questions! Tournons-nous vers d’autres types de blés, la monoculture s’essoufffle! Faisons entrer la diversité! et les nouveaux courants de culture!

  6. Jean Denis Brisson

    Très intéressant article. Il y a bien des années (je dirais vers 1960), le sujet de thèse du doctorat de mon professeur de génétique – le regretté Fernand M. Gauthier de l’Univ. Laval – portait sur l’identification de la contribution du genre Aegilops dans le blé panifiable. Depuis la recherche a fait un grand bout et Wikipedia en a présenté un beau sommaire – https://fr.wikipedia.org/wiki/Bl%C3%A9_tendre. Mais la recherche continue et les techniques modernes (notamment CRISP reconnu par le prix Nobel de médecine l’an dernier) permettent de mettre des bouts de gène dans des plantes sans nécessairement attendre un aléatoire transfert dans la nature car les premiers transferts furent naturels – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6521781/pdf/fpls-10-00585.pdf .

  7. Sujet intéressant, des commentaires également bien que très différents les un des autres. Nous en ingurgitons plus que nous le savons des OGM et depuis longtemps ! Que faire, que dire ! Changer la façon de nous nourrir ? Intelligemment, par force ? Une vie ne serait pas suffisante. Je pense sincèrement que la terre sait se réguler toute seule quitte à nous faire disparaître à petit feu et nous sommes assez grands pour l’y aider !

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