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Agrumes: La génétique au service de l’amélioration variétale

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Du point de vue économique, les agrumes constituent la première production fruitière mondiale et le bassin méditerranéen représente à lui seul 20% de cette production. Dans le cadre du développement de systèmes de protection intégrée, la création de variétés et porte-greffes associant des tolérances à ces contraintes et la qualité des productions constitue un enjeu majeur.

Compte tenu de la longueur de la phase juvénile (entre 5 et 10 ans) et de l’encombrement des descendances, la connaissance des déterminismes physiologique et génétique des caractères sélectionnés et le développement de marqueurs précoces de sélection sont essentiels.

Comparativement à son importance économique, le dispositif international de recherche sur les agrumes est sous-dimensionné et l’établissement de collaborations étroites entre les équipes apparaît nécessaire.

Actuellement, l’amélioration des agrumes vise entre autres la diversification variétale des petits agrumes sur des critères d’étalement de la production et d’amélioration des qualités organoleptiques et nutritionnelles, une aptitude à la production de fruits de qualité sous contrainte hydrique. Il est aussi question de sélection de porte-greffes adaptés aux contraintes du Bassin méditerranéen et en particulier associant la résistance à la Tristeza et la tolérance à la salinité, au déficit hydrique et à la chlorose ferrique.

 

Nécessité d’une plus grande diversité génétique

Un consortium international de chercheurs a analysé et comparé la séquence génomique de 10 variétés d’agrumes diverses. L’équipe a constaté que les génomes révèlent une diversité génétique très limitée qui pourrait menacer les perspectives de survie des cultures. Jeremy Schmutz, qui dirige le programme végétal au Joint Genome Institute (JGI) du Département de l’Énergie des États-Unis, explique : « Les agrumes sont une importante culture américaine, et dans la plus grande région productrice, la Floride, elles sont en train de disparaître à cause du huanglongbing et d’autres maladies. Le constat est que nous plantons des arbres qui ressemblent beaucoup à ceux qui étaient plantés il y a 4 000 ans. Ces mêmes génotypes n’offrent pas beaucoup de diversité pour résister aux maladies, et il existe très peu d’agrumes sauvages pouvant être utilisées pour ajouter facilement de la diversité aux agrumes modernes. La présente étude montre comment la connaissance de la génomique de ces plantes peut aider à identifier des sources de diversité, que ce soit par l’introduction de gènes d’espèces sauvages ou la sélection de caractères recherchés en utilisant des techniques génétiques ». Les agrumes sont les plantes fruitières les plus cultivées au monde, mais elles subissent les attaques du huanglongbing, l’une des plus graves maladies des agrumes au monde. L’équipe compte utiliser le travail de séquençage pour rendre possible des stratégies visant à améliorer les agrumes. « Traditionnellement, l’agriculture a sélectionné des cultivars robustes et à haut rendement, et ignoré l’essentiel de la diversité sauvage existante après la domestication initiale », a déclaré Schmutz. « Cette étude montre la nécessité de continuer d’introduire la diversité génétique dans le processus de développement des cultures ». Les travaux de l’équipe ont été publiés dans la revue Nature Biotechnology.

 

L’ADN révèle les ancêtres des agrumes d’aujourd’hui

L’histoire de la famille des agrumes est vraiment juteuse : il s’agit d’une vraie «dynastie» faite de croisements incestueux et de voyages entre continents, dont l’origine a été écrite par deux anciennes espèces sauvages venant du Sud-Est asiatique, qui, il y a plus de 5 millions années, ont pris des chemins d’évolution différents.

 

Cette histoire a été révélée par l’analyse de l’ADN de huit espèces d’agrumes modernes publiée dans la revue Nature Biotechnology de l’International Citrus Genome Consortium, par un groupe de recherche international avec l’Italie en première ligne.

Grâce aux nouvelles technologies de séquençage à haut débit, les chercheurs ont reconstitué comment un nombre limité d’espèces sauvages ancestrales (pomélo «Citrus maxima» et mandarine «Citrus reticolata») a donné naissance aux espèces les plus communes aujourd’hui, grâce à une série de croisements.

Un exemple frappant est celui de l’orange sucrée et celui de l’orange amère : les deux espèces sont dérivées de mandarine et de pomélo, mais tandis que l’orange amère est un hybride simple qui a eu un pomélo comme mère et une mandarine comme père, l’orange sucrée est la résultat d’un modèle de croisement plus complexe, dans lequel le pomélo a d’abord été croisé avec la mandarine, puis la plante qui en a résulté a été croisée avec le pomélo et enfin à nouveau avec la mandarine.
Ce «portrait de famille» est une arme très puissante pour lutter contre les maladies les plus courantes des agrumes qui menacent les cultures, profitant de leur faible diversité génétique. «L’analyse de la diversité génétique présente entre les espèces et variétés de Citrus a permis de reconstruire l’histoire évolutive et l’impact des processus de domestication et de sélection effectués par l’homme», a déclaré Michele Morgante, directeur scientifique de l’Institut de Génomique Appliquée et professeur de génétique à l’Université d’Udine. «Malgré les dimensions relativement compactes - ajoute Andrea Zuccolo, de l’Ecole Supérieure Sant’Anna de Pise - au moins 45% du génome de Citrus se compose de séquences répétées. Notre contribution à cette importante recherche a porté sur l’identification et la caractérisation de ces séquences». Pour un autre chercheur «maintenant avec des approches similaires, nous pourrons analyser la contribution de la troisième espèce ancestrale, le cédratier, et l’origine des espèces qui en découlent, tels que le citron, la bergamote, le chinotto, de grande importance pour la culture des agrumes italien’’.

Source : Agriculture du Maghreb