Recherche et création variétale : de nouveaux défis
novembre 2003
L'alimentation constituera sans doute le principal enjeu de ce siècle. Sécurités alimentaire et sanitaire, environnement, qualité nutritive : les sélectionneurs français élaborent en permanence de nouvelles variétés destinées à répondre à la fois aux besoins de la société, aux attentes des agriculteurs et aux souhaits des consommateurs.
de séquence ADN
Depuis que l'homme s'est institué agriculteur, il y a environ 10 000 ans, il n'a cessé d'améliorer le produit de ses récoltes. Ses critères de choix furent tout d'abord la qualité nutritive des plantes, leur rendement et les aptitudes à la conservation : mission accomplie, si l'on observe les chiffres. Les avancées réalisées en termes de rendement des céréales sont devenues, par exemple, un symbole du dynamisme de l'agriculture française : en moins de cent ans, ceux du blé tendre ont été presque multipliés par cinq !
Cette réussite s'explique par le progrès génétique (mise au point de nouvelles variétés très performantes), l'amélioration des techniques et l'apport de fertilisants et de produits sanitaires.
Les exemples d'avancées directement bénéfiques pour les utilisateurs (agriculteurs, éleveurs...) pourraient être multipliés. Ainsi, en 1980, les sélectionneurs français ont lancé des programmes d'amélioration d'une plante fourragère, le ray-grass anglais. Durant plusieurs années, ils ont ratissé prairies et talus, champs et chemins pour collecter... plus de 500 écotypes (1) !
Pépinière de ray-grass anglais
Résultat : de nouvelles variétés plus résistantes aux maladies et une production mieux répartie dans l'année. Les essais indiquent de meilleurs rendements en lait pour les animaux profitant de tels pâturages (+ 1,2 kg de lait par jour et par vache).
Les nouvelles préoccupations
Mais si le niveau et la régularité des rendements et la lutte contre les maladies restent d'actualité, de nouvelles préoccupations sont apparues : la mise au point de variétés économes en fertilisants et produits sanitaires est devenue un axe de sélection important. Favoriser des plantes moins gourmandes en eau et résistantes à la sécheresse participe d'une même logique de développement durable.
La création de variétés riches en micro-nutriments bénéfiques pour la santé est également une piste d'avenir très importante.
À ce titre, une petite anecdote témoignera des cheminements parfois inattendus que prend la recherche : on s'est ainsi aperçu que les blés durs très jaunes, au départ sélectionnés pour la belle couleur qu'ils donnent aux pâtes, étaient en fait très riches en caroténoïdes... excellents pour la santé !
(1) Ecotype : plants sauvages
Serre destinée à l'obtention des
haplodiploïdes de blé
Biotechnologies à la rescousse
Chaque plante possède des caractéristiques nées de l'adaptation à son milieu : certaines sont résistantes aux maladies, d'autres épient tôt, certaines ne craignent pas le froid, ou la sécheresse... C'est en ayant à sa disposition les ressources génétiques les plus larges possibles que l'on peut espérer créer la variété qui apportera une amélioration.
La démarche de création variétale change selon le mode de reproduction des espèces, mais il s'agit toujours du même principe : provoquer la fécondation des ovules d"une plante "mère" par le pollen d'une plante "père", choisies en fonction de leurs qualités complémentaires. Les progrès scientifiques permettent aujourd"hui de raccourcir les délais de ce processus.
Grâce aux techniques de bio-logie cellulaire et moléculaire, par exemple, on évite des tests longs et coûteux pour définir le patrimoine réel des plantes. Certains logiciels informatiques anticipent le potentiel de tel ou tel croisement : la part laissée au hasard est réduite.
Expérimentation de 51 lignées
de maïs portant sur la tolérance
à la sécheresse
La transgénèse, enfin, permet d"introduire dans le génome d"un organisme vivant un gène étranger. Celui-ci apporte un avantage nouveau dans l"espèce : tolérance aux stress ou aux herbicides, résistance à des maladies...
Recherche publique et privée : des objectifs communs
La création variétale utilise donc des outils et des concepts devenus extrêmement sophistiqués. Dans ce domaine, les sélectionneurs peuvent bénéficier du savoir-faire, des données et de l'appui de la recherche publique, notamment par le biais de l'Institut de recherche agronomique (INRA) ou du Bureau des ressources génétiques (BRG), mis en place par les pouvoirs publics en 1993.
Croisements et autofécondation
de ray-grass d'Italie
La recherche publique s'est plutôt spécialisée dans les travaux de recherche fondamentale (détermination des méthodologies, création de lignées, biologie cellulaire et moléculaire...), mais les frontières tendent aujourd'hui à s'estomper.
Compétences et moyens financiers de chacun sont de plus en plus mis à contribution pour créer une synergie dans laquelle tous ont à gagner : les signatures d'accords-cadres ou de contrats de recherche bilatéraux entre INRA et sociétés privées se sont multipliées depuis 2000 (+ 29 % de contrats de recherche en 2001). Certains travaux sont conduits conjointement, au bénéfice de l'agriculture française et, donc, des consommateurs.
À ce titre, l'initiative Génoplante est exemplaire : de grands instituts de recherche publique (INRA, Centre de coopération international en recherche agronomique, Institut de recherche pour le développement, Centre national de la recherche scientifique) et des sociétés privées (Biogemma, Bayer Cropscience, Bioplante) se sont associés pour mener de concert un vaste programme de génomique.
Depuis 1999, les chercheurs étudient la cartographie du génome et le rôle des gènes pour des espèces d'intérêt agronomique (riz, blé, maïs, colza, tournesol, pois, vigne).
Les gènes végétaux ainsi séquencés pourront bientôt être utilisés à la fois par les sélectionneurs et par les agronomes, avec à la clé de nouvelles variétés plus nutritives et plus respectueuses de l'environnement.
Les chiffres de la sélection variétale
La création variétale est souvent très longue (jusqu'à 15 ans pour une variété) et toujours très coûteuse : pour faire face, les semenciers n'ont pas hésité à investir, en 2001, 180 millions d'euros (soit 10% du chiffre d'affaires de l'activité) !
Dans notre pays, l'activité recherche et sélection privée occupe aujourd'hui 65 groupes d'entreprises ou entreprises indépendantes, soit plus de 2 000 personnes réparties dans 140 stations. Le budget affecté aux biotechnologies est important dans les grosses structures uniquement, où il représente un peu plus de 10% du montant de la recherche. Ces chiffres ne comprennent pas le secteur public.
Point de vue
Rédacteur en chef de la revue Semences et Progrès, François Haquin s'exprime sur les enjeux de la collaboration entre les recherches publiques et privées, dans le domaine de l'amélioration des plantes. La mise en place de Génoplante marque un retour en force de cette synergie.
«La recherche publique française -surtout l'INRA- a été le moteur de tous les grands sauts technologiques dont a bénéficié l'innovation variétale au cours de ce dernier demi-siècle. Si la France est devenue le deuxième pays semencier au monde, c'est en grande partie grâce à cette remarquable efficacité des sélectionneurs de l'INRA.
Au fil des années, prenant en compte l'efficacité croissante des semenciers privés et coopératifs, l'INRA a concentré ses programmes sur l'amont, cessant progressivement de créer des variétés commerciales. Cette "fondamentalisation" de l'INRA a-t-elle pour inconvénient d'éloigner ses généticiens des réalités du terrain ? On a regretté que l'Institut abandonne les petites espèces, non rentables pour les privés, et qui ne bénéficient donc plus d"aucun progrès génétique. À l'inverse, l'INRA "se rattrape" en investissant fortement pour apporter des innovations au secteur de l"agriculture biologique.
Aujourd"hui, le nouveau challenge de la création variétale, c"est évidemment la génomique, qui concerne la maîtrise des gènes au sens large, et donc pas seulement les variétés OGM. Le chantier est si vaste -l'Europe a en plus pris du retard-, qu'il mobilise toutes les synergies potentielles. Génoplante marque ainsi un retour en force de la collaboration public-privé, constituant le plus important programme jamais mis en place en France, dans ce domaine. En dépit de quelques contestations "idéologiques" au sein de la recherche publique, Génoplante est vécu comme un projet particulièrement porteur et dynamisant, par les centaines de chercheurs qui y participent. Il en va de la compétitivité de l'agriculture européenne, et de sa relative indépendance vis-à-vis des quelques multinationales actuellement détentrices de la majorité des brevets en biotechnologies végétales. Reste à espérer que les pouvoirs publics confirmeront leurs engagements sur le financement de Génoplante.»