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lundi, 12 novembre 2012

LA GENETIQUE DE LA VIGNE

COMMENT AMELIORER LES CARACTERISTIQUES  GENETIQUES DE LA VIGNE ET SA RESISTANCE AUX MALADIES

 

Hybridation- Organismes génétiquement modifiés- Sélection assistée par Markers


1. Par hybridation

C’est la méthode ancestrale  de croisement des espèces pour en améliorer la qualité et la quantité. En croisant les diverses espèces, on croise aussi le matériel génétique qui  améliore la résistance de la plante.  

La recherche sur l’hybridation de ces quarante dernières années  doit beaucoup au travail d’Alain Bouquet de l’INRA de Montpellier. En initiant un programme de recherche en 1974, il a croisé Vitis vinifera avec Muscadinia rotondifolia, une espèce américaine disposant de gènes résistants au phylloxera, aux nématodes, au mildiou et à l’oïdium. A partir de ce premier  croisement , il a ensuite croisé des variétés connues de Vitis comme le merlot, le grenache ou le cabernet sauvignon pour obtenir des variétés  conservant  tous les caractères de résistance de  Muscadinia rotondifolia.  A la disparition d’Alain Bouquet, la collection a été transférée à l’INRA de Colmar, mais  l’INRA a toujours refusé d’autoriser (hors essais contrôlés)  ces nouveaux cépages parce qu’ils n'offraient qu’une résistance monogénique (un seul gène de résistance aux maladies) que les ravageurs pouvaient contourner et l’INRA préférait attendre le développement   de variétés polygéniques (plusieurs gênes de résistance) et remplacer les parcelles expérimentales avec ces variétés polygéniques. Cette décision d’interdiction des cépages monogéniques n’a pas fait l’unanimité et des universitaires de haut rang sont montés au créneau pour dénoncer la position intransigeante de l’INRA.  

Aujourd’hui, il existe des cépages hybrides ( 5 rouges et un blanc) de deuxième génération, offrant une résistance polygénique ( plusieurs gènes sont résistants) qui sont en phase  d’expérimentation en plein champ et répartis sur quatre sites en France. Si ces cultures donnent des résultats probants, ils pourraient être autorisés en 2016. Il s’écoule en moyenne 20 à 25 ans avant de pouvoir mettre une nouvelle variété sur le marché qui présente des aptitudes oenologiques et agronomiques intéressantes. 

La France  n’est pas le seul pays à utiliser cette technique pour produire de nouveaux cépages . La Suisse, petit pays viticole, mais de grande diversité variétale (plus de 60 cépages) a déjà introduit avec succès un cépage hybride, le Gamaret, résistant au botrytis,  qui est aujourd’hui le cépage le plus planté en Suisse. L’institut allemand de Fribourg a aussi fait des croisements à partir de  Vitis amurensis d’origine asiatique et ces croisements ont abouti à la création des cépages solaris, souvignier gris et muscaris. L’institut allemand de Fribourg a créé 7 variétés rouges et 7 blanches actuellement inscrites au catalogue, ou en cours d’inscription avec des cépages aux noms évocateurs comme  le cabernet cortis,  le cabernet carol, le cabernet carbon,  le prior,  le monarch et le baron.

Toutes ces variétés sont cultivées sur 3 000 hectares dans 25 pays : Union Européenne, Afrique du Sud, Chili, Australie, Nouvelle-Zélande, etc. Elles sont autorisées en Europe pour produire des AOP [1] (Appellation d’ Origine Protégée) car elles sont inscrites comme des Vitis vinifera, grâce à leurs caractéristiques morphologiques [i]. 

Il faut tout même préciser que toutes les variétés produites à partir de l’hybridation sont de nouvelles variétés et qu’il est impossible par cette technique d’améliorer la résistance génétique des cépages existants. Seul le clonage permet la réplication à l’identique mais ne modifie pas la diversité génétique . Cela n’est donc pas sans poser de problèmes pour les  cépages qui font la réputation des grandes régions viticoles comme la Bourgogne et le Bordelais.

 

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Francois Baco pratiquant l'hybridation.Il est l'inventeur du Maurice Baco 22A qui est recommandé pour l'Armagnac et fait partie, par décret de 2005, de l'encépagement AOC

 2.   Par les organismes génétiquement modifiés (OGM)

 

Un organisme  génétiquement modifié est  un organisme vivant dont le patrimoine génétique a été modifié par l'homme. La définition américaine est plus large car elle  inclut aussi les modifications artificielles. On insère dans un génome, une petite partie de l’ADN d’un micro-organisme ou d’un virus  (le transgène) dans un autre organisme  pour modifier ses caractéristiques  génétiques. Dans le cas de la vigne, le but principal est de  rendre la plante plus résistante  aux maladies des ravageurs. C’est ce type d’expériences qui a été entrepris par l’INRA de Colmar de 2003 à 2010 . Le but était de tester la résistance d’une vigne transgénique (génétiquement modifiée)  à la maladie virale du court noué, une maladie transmise par des petits vers, les nématodes. Ce vignoble expérimental allait être détruit par un faucheur sauvage le 15 aout 2010. Rappelons que le tribunal administratif de Strasbourg avait annulé cet essai, (conduit à bien des égards d'une manière exemplaire), quelques jours auparavant, estimant que son autorisation, délivrée par le ministère de l’ Agriculture, était illégale. Le tribunal administratif fondait son annulation sur l’incompatibilité de l’autorisation avec la directive européenne 2001/18 qui encadre les OGM.  L’INRA avait  fait appel de ce jugement.  

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Un policier examine le vignoble de Colmar après le fauchage sauvage

On peut se demander légitimement pourquoi une technique aussi intéressante (toute l’insuline aujourd’hui utilisée pour soigner le diabète est produite par des OGMs) fait face un tel rejet. L’histoire du dévelopement  des OGMs  nous permet de comprendre ce rejet.  

C’ est en 1972 que la première expérience de création d’un organisme trangénique a eu lieu. Devant la puissance des outils à leur disposition, les scientifiques décidèrent un moratoire sur l’utilisation de cette technique, moratoire qui ne sera levé qu’en 1977. En 1980, la Cour Suprême des États Unis admet, pour la première fois au monde, le principe de brevetabilité  du vivant et  en 1992, l’Union Européenne lui emboîte le pas. En 1998,  l’OCDE adopte le principe ‘d’équivalence en substance’ qui stipule que, si un aliment ou un composé alimentaire est essentiellement semblable à un aliment ou à un composé alimentaire existant, il peut être traité de la même manière en ce qui concerne la sécurité  ce qui dispense les OGMs de tout test de toxicité et de tout étiquetage spécial.

Dès lors que le génie génétique fut perçu comme une opportunité d’investissement de centaines de milliards d’Euros, les normes scientifiques et éthiques s’effacèrent  au profit des normes du mercantilisme commercial.

Et c’est bien là que le bât blesse car ces techniques, capables de modifier le vivant, échappèrent pendant longtemps  au contrôle des dirigeants politiques et ne furent pas  soumises  aux règles démocratiques  (au travers de comités  scientifiques ou de sages)  mais laissées entre les mains  des puissantes  entreprises commerciales multinationales et de leurs lobbyistes . C’est ainsi qu’elles ont pu coloniser un grand nombre de pays avant que la l’Europe citoyenne ne s’alarme et force le blocage de  leur entrée dans la majorité des pays de l’union [2].

 

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Dans ces conditions il semble bien difficile aujourd’hui d’entrevoir une solution OGM pour  le renforcement génétique  du patrimoine viticole européen même si celle-ci est en théorie possible. 

3. Par   Évaluation Génomique : Sélection Assistée par Marqueurs (SAM) et combinée à la Sélection Génomique (SG)

 

Au fil du temps, le  génome de la vigne domestiquée a été modifié soit naturellement par  des mutations, par des polymorphismes génétiques et artificiellement par ’hybridation' pour obtenir certains traits spécifiques voulus.

La technique d’évaluation génomique  examine  les variantes génétiques du plus grands nombres de cépages possibles pour voir si ces variantes sont associées avec un trait particulier de la plante. Cette  technique, aussi appelée technologie des puces ADN ( ou puces à gènes ou encore biopuces),   consiste à identifier  des milliers de marqueurs répartis sur l’ensemble du  patrimoine génétique plutôt que d’idenifier les gènes. Ces marqueurs  appelées SNP  (abréviation du terme anglais Single Nucleodite Polymorphism), prononcée SNIP, traduction française (peu utilisée): polymorphisme lié à un seul nucléotide). Les SNPs peuvent être déterminés en laboratoire, en une seule fois et à un prix relativement avantageux (0,5 Euros). A partir des SNPs et de logiciels informatiques puissants,  il est possible de classer  les gènes en fonction de leur ressemblance de leur séquence (donc de leurs fonctions) et de voir si ces variations sont associées à un trait particulier de la plante. Cette technique permet, si l’on dispose d’un nombre suffisant de marqueurs génétiques, d’identifier les gènes qui codent pour  le goût, la résistance aux maladies, la couleur, la date de floraison et de véraison etc. Il est donc tout à fait concevable   de maintenir les caractéristiques voulues des cépages comme le goût  dès lors qu’elles  sont associées à des gênes tout en effectuant des modifications génétiques pour accroître la résistance de la plante. En effet, il existe de nombreux gènes de résistance dans les 72 espèces de Vitis existantes aujourd’hui dans le monde. On peut  donc introduire certains de ces gènes dans la plante Vitis vinifera donc d’en changer d’une manière radicale ses caractéristiques génétiques et les rendre résistantes aux maladies de la vigne   sans pour autant changer  les  caractéristiques organoleptiques des cépages . Contrairement aux organismes génétiquement modifiés, on n'introduit pas de transgènes (de gênes modifiés). La technique permet aussi de court-circuiter le long développement  qui est nécessaire à l’évaluation de   l’hybridation conventionnelle car elle  permet de tester les jeunes plants et d’éliminer 90% des plants  qui ne possèdent pas les caractéristiques voulues sur les seules analyses génétiques sans avoir à attendre 3 ans avant que ceux-ci révèlent leurs caractéristiques. 

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Sélection Assitée par Marqueurs appliquée aux vaches

Il faudra 5-10 ans avant que cette technologie porte ses fruits mais elle est prometteuse.

 

 

 



[1] Créé en 1992,  ce label protège ‘la dénomination d'un produit dont la production, la transformation et l'élaboration doivent avoir lieu dans une aire géographique déterminée avec un savoir-faire reconnu et constaté’.

[2] Lire à ce propos le fascinant ouvrage d’Hervé Kempf, journaliste au Monde, sur les OGM. 



[i] CEPAGES RESISTANTS AUX MALADIES CRYPTOGAMIQUES. Cahier de l’Observatoire viticole n°25.

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