Aujourd'hui, les plantes cultivées n'ont plus rien à voir avec les plantes sauvages dont elles sont issues. L'Homme a utilisé diverses techniques pour domestiquer les plantes comme la sélection massale, les croisements intra et interspécifiques ou la transgénèse, de sorte qu'aujourd'hui, les plantes cultivées ne sont plus aptes à vivre en milieu sauvage.
La domestication des plantes
Les objectifs de la domestication
Domestication d'une plante
La domestication d'une plante est l'acquisition, la perte ou le développement de caractères résultant de l'interaction avec l'Homme.
Afin de nourrir un nombre d'êtres humains en constante augmentation, un des objectifs de la domestication est d'améliorer de façon quantitative et qualitative, les productions végétales.
Parmi les améliorations recherchées, on trouve ainsi :
- Une augmentation de rendement
- Une résistance aux mauvaises conditions climatiques
- Une résistance aux maladies et aux insectes
- Une amélioration de la qualité intrinsèque de certaines plantes destinées à une utilisation autre que l'alimentation (pharmaceutique, textile, carburant, etc.)
La sélection des caractères intéressants et utiles pour l'Homme entraîne la perte d'autres caractères nécessaires à la survie de l'espèce en milieu sauvage, c'est le syndrome de domestication.
Syndrome de domestication
Le syndrome de domestication induit la modification de caractéristiques génétiques, morphologiques et physiologiques. Cela entraîne la modification de certains caractères sauvages de la plante afin de maintenir les caractères intéressants pour l'Homme.
La sélection massale
Sélection massale
La sélection massale consiste à utiliser les meilleures graines comme semence pour l'année suivante.
La sélection massale a été la première technique d'amélioration des cultures utilisée dans l'histoire de l'agriculture. Elle consiste à sélectionner les graines apparaissant comme les plus adaptées à la culture pour les semer l'année suivante.
Elle est dite empirique car sans appui scientifique, et qu'elle ne tient pas compte des brassages génétiques au cours de la reproduction sexuée. Cette technique permet uniquement de sélectionner des caractères que l'on peut qualifier de subjectifs comme le goût, l'aspect visuel, etc. De plus, les caractères sélectionnés sont très fluctuants d'une graine et d'une génération à l'autre.
Cette technique a mené à la création des variétés au sein d'une espèce.
Améliorer les plantes à l'aide de techniques de croisement
Croisement intraspécifique
Un croisement intraspécifique est un croisement entre deux individus de la même espèce.
Pour améliorer une espèce cultivée, on peut effectuer des croisements intraspécifiques : on croise deux plantes de la même espèce qui présentent chacune des caractères intéressants. On obtient à la génération suivante de nouveaux plants dont certains possèdent divers caractères recherchés. Ceci conduit à l'obtention d'une nouvelle variété plus optimale.
Cette technique est basée sur l'exploitation de la variabilité intraspécifique, qui reste souvent assez limitée.
Le croisement intraspécifique
Croisement interspécifique
Un croisement interspécifique est un croisement entre deux espèces différentes. C'est l'autre nom de l'hybridation. On nomme hybridation le processus de fécondation croisée, c'est-à-dire que le pollen d'une espèce va féconder l'ovule d'une autre espèce. Cela formera un hybride ayant des caractères provenant de deux espèces.
Le blé tendre, est issu de l'hybridation entre des blés sauvages.
Il est possible de créer de nouvelles espèces de plantes par hybridation. On réalise des croisements dirigés entre deux variétés (ou espèces) différentes, connues pour leurs qualités respectives.
Afin d'être sûr que les "parents" transmettent leurs caractéristiques aux générations suivantes, on crée des lignées pures (homozygotes) de ces individus. Pour cela, on effectue des autofécondations répétées et on élimine les descendants non conformes à chaque génération. Cela permet de bénéficier de l'hétérosis, c'est-à-dire regrouper dans un même individu des caractères intéressants, présents initialement chez des individus différents.
Cette technique conduit à une diminution de la diversité génétique des plantes, les plantes étant homozygotes, c'est-à-dire de lignée pure. Dans de nombreux cas cela va entraîner un affaiblissement de la plante.
Le croisement interspécifique
L'apport des biotechnologies dans l'amélioration des plantes
Avec les progrès de la génétique moléculaire, une nouvelle technique de modification génétique des plantes a été mise au point : la transgénèse.
Transgénèse
La transgénèse est une technique issue du génie génétique qui consiste à intégrer dans le génome de l'individu d'une espèce un gène issu d'une autre espèce.
Les OGM sont des organismes issus de la transgénèse.
Les étapes de la transgénèse sont les suivantes :
- Repérer un caractère intéressant dans un organisme vivant et identifier la protéine responsable
- Identifier et isoler le gène d'intérêt codant pour cette protéine
- Extraire le gène grâce à des enzymes de restriction
- Réaliser un transgène : insérer le gène d'intérêt dans l'ADN circulaire d'une bactérie, comme par exemple chez Agrobactérium tumefaciens.
- Mettre en contact Agrobactérium tumefaciens avec des cellules végétales. Cette bactérie a la capacité de transférer son plasmide (ADN circulaire) aux cellules végétales. Le plasmide pourra alors à son tour intégrer son ADN à l'ADN végétal.
- Sélectionner les cellules exprimant le gène introduit.
La transgénèse permet de ne plus passer par les reproductions sexuées, ce qui est un gain de temps. Il est ainsi plus simple, dans le sens où il s'agit d'un procédé moins aléatoire, d'introduire un gène en particulier dans le génome d'une plante.
Les intérêts de la transgénèse sont nombreux, la possibilité par exemple pour les plantes de produire leur propre insecticide permet de diminuer l'épandage d'insecticides chimiques. Mais surtout, il est possible d'intégrer le gène provenant d'une autre espèce, même d'une espèce animale. Cependant, l'impact des OGM sur l'environnement n'est pas encore suffisamment mesuré. Il faut donc rester vigilant sur leur utilisation.
OGM
OGM signifie "organisme génétiquement modifié", c'est un organisme issu d'un processus de transgénèse.
Certains maïs sont des OGM.
