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La génétique: Pour faire face au manque d’eau

(02/03/2011)

Une nouvelle méthodologie, appelée génétique d’association, permet de repérer rapidement toutes les régions du génome qui gouvernent les caractères complexes tels que la tolérance au stress hydrique. Certains caractères sont gouvernés par un seul gène, par exemple, certaines résistances à des maladies. D’autres mettent en jeu des groupes de gènes à effets partiels, appelés QTL (Quantitative trait locus). Le caractère de tolérance à la sécheresse, à fort enjeu agronomique, est particulièrement complexe, car il implique lui-même plusieurs caractères interdépendants. En effet, la principale réaction de la plante à la sécheresse est de réduire sa transpiration, par fermeture des stomates (1) et par une réduction de la surface de ses feuilles, dont la croissance est ralentie. Ce faisant, elle réduit sa capacité photosynthétique car le CO2 nécessaire passe par les stomates. Elle réduit aussi sa résistance à la chaleur, en grande partie dissipée sous forme de transpiration. Une sécheresse en période de floraison peut en outre conduire la plante à réduire le nombre de graines. La plante doit donc gérer des objectifs contradictoires : éviter la déshydratation et maintenir sa croissance. Les connaissances actuelles montrent en outre que sa stratégie peut changer en fonction de la durée et de l’intensité du stress. C’est pourquoi améliorer la résistance à la sécheresse, c’est-à-dire maintenir un rendement satisfaisant malgré les conditions de stress, représente un vrai casse-tête pour la recherche. Face à cette complexité, les chercheurs de l’INRA France et leurs partenaires décomposent le problème en deux étapes, dans un programme appelé « DROPS » consacré au blé et au maïs (2). D’abord, étudier chaque caractère et son déterminisme génétique, puis, dans un deuxième temps, tester le rendement de la plante dans différents scénarios de déficit en eau. Dans quelques années, les scientifiques espèrent être en mesure d’indiquer les combinaisons d’allèles qu’il convient d’associer pour améliorer la tolérance à la sécheresse. Les sélectionneurs pourront alors prendre le relais pour réaliser ces assemblages dans de nouvelles variétés. Selon Alain Charcosset, qui a participé à la constitution du pool d’individus à tester pour le maïs (environ 250 lignées), « La génétique d’association permet une approche plus intégrative du génome, car elle met en évidence toutes les régions génomiques impliquées dans un caractère, sans a priori sur une fonction donnée. C’est particulièrement utile pour les caractères complexes d’adaptation à l’environnement, dont la sécheresse, mais aussi la température ou la valorisation de l’azote du sol, dont l’amélioration constitue un gros enjeu». INRA France (1) Les stomates forment des micropores sur l’épiderme des feuilles. Ils contrôlent les échanges gazeux et la transpiration. (2)Programme DROPS. 2010-2015,15 partenaires publics et privés, 8 pays d’Europe plus Australie, Turquie, USA.

Source : Agriculture du Maghreb