Amélioration du blé et génétique moléculaire : L’aiguille dans la botte de foin

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M. Ron Knox et une équipe de chercheurs travaillent à la production de nouvelles lignées de blé en utilisant des marqueurs génétiques afin de relever l'efficacité du programme d'amélioration au Centre de recherche sur l'agriculture des Prairies semi-arides (CRAPSA) à Swift Current (Saskatchewan) d'Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC).

Le blé contient 17 000 000 000 de paires de base de nucléotides, soit environ 50 fois le nombre de caractères que compte l'encyclopédie Britannica et cinq fois plus de paires de base que dans le génome humain.

Pour découvrir un gène, les scientifiques examinent un par un les nucléotides de l'ADN, ce qui exige du matériel hautement spécialisé fonctionnant de concert avec les technologies informatiques. Il faut souvent des années pour identifier un gène individuel.

L'approche coopérative d'Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) à la recherche sur le blé repose sur divers partenariats et rassemble des entomologistes, des pathologistes, des spécialistes de l'amélioration du blé, des experts de la qualité des grains et des biologistes moléculaires comme M. Knox. L'utilisation de la génétique moléculaire leur permet d'adapter de nouvelles variétés de blé aux demandes de plus en plus complexes du marché et à des risques environnementaux sans cesse changeants.

« Trouver une aiguille dans une botte de foin est relativement facile comparativement à la tâche de trouver un gène à l'intérieur d'un organisme vivant. »

– Ron Knox, Ph.D., chercheur, généticien moléculaire

M. Knox et ses collaborateurs ont mis au point de nouvelles lignées de blé résistant à la cécidomyie orangée du blé, un ravageur des céréales. Les chercheurs d'AAC ont mis au point la première variété de blé dur tolérante à la cécidomyie. Cette tolérance vient d'un seul et unique gène, Sm1, qui entraîne une augmentation des concentrations d'acides naturellement présents, si la cécidomyie commence à se nourrir des grains de blé dur, de sorte que la larve cesse de se nourrir et meurt. Puisque la cécidomyie orangée du blé continue à progresser vers l'Ouest, la valeur d'une souche de blé tolérante a encore plus d'importance.

Autre exemple de la biologie moléculaire en action : les sélectionneurs ont pu identifier des lignées de blé manifestant une faible propension à l'accumulation de cadmium. Lorsqu'on a modifié les règlements d'exportation pour répondre aux préoccupations concernant les fortes concentrations de cadmium dans le blé dur, M. Knox et ses collaborateurs ont eu recours à la technologie des marqueurs génétiques pour accélérer le processus de mise au point de variétés à faible teneur en cadmium. Leur travail coopératif a permis d'identifier un gène dominant spécifique réduisant jusqu'à 50 % les concentrations de cadmium. L'intégration de ce gène réduit la teneur en cadmium du blé dur à des niveaux inférieurs aux limites internationales.

Les scientifiques comme M. Knox utilisent également la technologie des marqueurs de l'ADN pour améliorer la résistance des variétés contre certaines maladies, par exemple la brûlure de l'épi causée par le fusarium, les rouilles et la carie du blé, tout en veillant à maintenir la qualité du grain et sa teneur en protéines.

Avantages

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