La génomique végétale est donc l’un des grands champs d’application des biotechnologies aujourd’hui. “La génomique répond en fait au désir du sélectionneur de se rapprocher au plus près possible du gène, analyse Claude Tabel. Car la sélection traditionnelle ne “voit” pas les gènes, elle utilise l’expression du génome des plantes au champ pour choisir des individus. Avec le développement des techniques de la génomique, le sélectionneur tente d’avoir une vision plus proche de la réalité du génome de la plante.”
Des balises pour le génome La découverte des marqueurs moléculaires de l’ADN a en effet véritablement ouvert une nouvelle ère de la sélection. Les marqueurs moléculaires sont des séquences bien définies de l’ADN rendant possible “l’étiquetage” de certains gènes et l’identification de leurs caractéristiques. Les marqueurs constituent de véritables balises sur le génome : “ils permettent d’avoir une sorte de photo du matériel au niveau génotypique ; une photo qui nous donne des informations complémentaires par rapport à ce qui est observé au champ (phénotype), où l’expression des gènes est perturbée par les éléments de milieu”, explique Dominique Perret, directeur général de Soltis (joint venture entre Euralis et Limagrain). L’intérêt premier est donc de mieux “lire” le génotype et d’orienter le travail de sélection grâce à une meilleure connaissance de la structuration du matériel génétique que l’on observe. Les marqueurs moléculaires sont aujourd’hui des outils utilisés en routine chez les sélectionneurs, par exemple pour analyser l’aptitude des variétés-lignées à la combinaison, identifier les individus les plus à même de se croiser afin de maximiser les phénomènes d’hétérosis (vigueur hybride).
Résistance aux maladies, teneur en huile Les marqueurs aident également les sélectionneurs à trier, dans une population de départ, le matériel génétique qui contient un gène d’intérêt. Il faut alors utiliser des marqueurs spécifiques d’un gène donné, codant pour un caractère simple. C’est l’exemple de la résistance au mildiou chez le tournesol : les sélectionneurs disposent de marqueurs pour différents gènes de résistance, qui leur permettent de vérifier, dès le départ du processus de sélection, la présence de ce caractère dans la variété étudiée, en évitant de devoir attendre plusieurs générations de culture pour valider son expression au champ. D’autres caractères sont déterminés de manière plus complexe, par plusieurs gènes : il faut alors disposer d’un jeu élargi de plusieurs marqueurs pour les suivre. C’est le cas de la teneur en huile des oléagineux … “A priori, il n’y a pas de cible qui ne soit pas envisageable avec de tels outils”, souligne Dominique Perret. Un caractère quantitatif du type productivité exige par exemple de rechercher des segments chromosomiques impliqués dans la mise en place de ce caractère. Une fois ces segments cartographiés, une analyse statistique permet de faire la liaison entre les marqueurs de ces segments et leur fonction d’intérêt.
Gènes d’intérêt sur plantes modèles La complexité du travail de génomique a souvent nécessité l’utilisation de plantes modèles, servant à l’identification des gènes d’intérêt. Une fois le ou les gènes repérés sur le modèle, il suffit de vérifier sa présence sur l’espèce voisine, selon l’hypothèse de la conservation de l’ordonnancement des gènes. Il s’agit en particulier de l’arabette (Arabidopsis thaliana) qui a permis, entre autres, d’identifier les gènes responsables de la floraison du pois.
