Les biotechnologies pour accélérer la transition agroécologique
Amélioration variétale, connaissance des bioagresseurs, compréhension du microbiote du sol : ces trois applications constituent des piliers essentiels à l’approche combinatoire et pluridisciplinaire de la protection des cultures.
L’ADN est le langage génétique commun à tous les êtres vivants ! Sa lecture, grâce au séquençage, et son remodelage, avec par exemple l’édition du génome, ouvrent un champ considérable de recherche en protection des cultures. Ces deux disciplines biotechnologiques s’imposent comme un élément clé de la boite à outils pour accélérer la transition agroécologique. La première date des années 1970, la seconde fait partie des nouvelles techniques de sélection génomique (NGT) créées dans les années 2000.
Un pilier de la recherche pour protéger les cultures des bioagresseurs
Les biotechnologies renforcent ou complètent les autres piliers de la protection des cultures. Elles répondent aux objectifs de la stratégie européenne Farm to Fork du Green Deal. Mise en œuvre avec la PAC 2023-2027, transcrite dans le futur Règlement pour une utilisation durable des pesticides (Sustainable use of pesticides), elle vise une réduction de la phytopharmacie conventionnelle et un déploiement de la bioprotection.
Résistance complète aux bioagresseurs
L’obtention de variétés résistantes aux maladies ou plus résilientes face au changement climatique s’appuie sur plusieurs biotechnologies. Ainsi, la sélection dirigée mobilise des marqueurs moléculaires corrélés aux résistances naturelles des plantes. Autre voie : la mutagénèse aléatoire ou dirigée. « L’édition du génome, méthode précise, accélère les schémas de la sélection variétale sans ajout de gènes étrangers et obtient des résultats plus performants », indique Marie Rigouzzo, responsable du groupe biotechnologies pour Phyteis. Tout l’enjeu est de lui donner un champ réglementaire approprié en 2023, ce à quoi s’attèle la Commission européenne depuis 2021.
Anticiper mieux la protection des cultures et aider les plantes à se défendre
La protection des cultures ne se cantonne pas aux solutions empêchant un bioagresseur d’agir. En caractérisant les gènes des bioagresseurs, par exemple en détectant tôt les virus dans les plantes, le séquençage facilite l’épidémio-surveillance. L’agriculteur accède à de précieuses informations sur les cultures, leur protection est mieux anticipée. Enfin, en connaissant le fonctionnement des alliés des plantes, notamment de certains micro-organismes du sol, les synergies sont favorisées, les plantes se défendent mieux.
Biotechnologies : quelles disciplines rassemblent-elles ?
Les biotechnologies rassemblent toutes les techniques et connaissances acquises en biologie depuis la compréhension de l’ADN (Watson et Crick, 1953). Toutes les techniques développées après 1980 (OGM) sont regroupées sous le terme de nouvelles techniques de sélection génomique (NGT).
Exemples de disciplines de biotechnologies :
- Les croisements des plantes
- Les techniques de culture « in vitro » (cultures de plantes entières ou de cellules)
- Les outils de séquençage pour identifier les gènes ou zones de gènes et guider les croisements
- La transgénèse qui produit des OGM (insertion de gènes étrangers)
- La mutagénèse aléatoire ou dirigée (dont l’édition du génome)
Édition du génome, comment ça marche ?
Parmi les outils employés pour la modification génomique, les plus répandus sont les ciseaux biomoléculaires tel CRISPR Cas9. Cette technologie a été mise au point par la française Emmanuelle Charpentier et l’américaine Jennifer Doudna. Elles ont reçu le Nobel de chimie en 2020.
L’édition du génome consiste à couper l’ADN à des positions précises sur des gènes identifiés, puis de guider une modification. Qualifiée de mutagénèse dirigée, elle n’introduit pas d’ADN exogène. C’est la technologie la plus récente et la plus utilisée pour sa précision, son faible coût et son gain de temps dans un schéma de sélection. La technique d’édition du génome s’améliore encore en précision et en efficacité, et elle est désormais utilisée en médecine, notamment pour lutter contre différents cancers.
À ce jour, 444 programmes d’éditions du génome sur les plantes et 119 sur les hommes sont répertoriés dans le monde, soit 66 % des travaux. 99 portent sur les animaux dont les insectes ravageurs et un programme est lié aux champignons.
