Pommes résistantes aux maladies

Un pommier atteint par le feu bactérien donne l’impression d’avoir brûlé (d’où le nom de la maladie) : les fleurs et les feuilles se fanent et prennent une couleur brunâtre à noire. Photo: Strickhof Winterthur.
Un pommier atteint par le feu bactérien donne l’impression d’avoir brûlé (d’où le nom de la maladie) : les fleurs et les feuilles se fanent et prennent une couleur brunâtre à noire. Photo: Strickhof Winterthur.
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Un pommier atteint par le feu bactérien donne l’impression d’avoir brûlé (d’où le nom de la maladie) : les fleurs et les feuilles se fanent et prennent une couleur brunâtre à noire. Photo: Strickhof Winterthur.
Un pommier atteint par le feu bactérien donne l’impression d’avoir brûlé (d’où le nom de la maladie) : les fleurs et les feuilles se fanent et prennent une couleur brunâtre à noire. Photo: Strickhof Winterthur.

Le feu bactérien et la tavelure attaquent les pommiers suisses

Dans l’arboriculture fruitière suisse, le feu bactérien et la tavelure sont à l’origine de dégâts importants.

Le feu bactérien est une maladie bactérienne de plantes qui s’est entre-temps étendue dans toute la Suisse. La lutte contre cette maladie est menée par l’utilisation de cuivre, de régulateurs de croissance ou d’acétate d'alumine. Et, de plus en plus souvent, des ennemis naturels de la bactérie (autres bactéries ainsi que levures) sont utilisées. Ces produits ne sont cependant pas complètement efficaces dans la lutte contre la maladie (efficacité d’au plus 60 %).1 Le traitement à l’antibiotique streptomycine est de loin le plus efficient. Depuis 2008, l’Office fédéral de l’agriculture (OFAG) a accordé une disposition générale pour l’utilisation de streptomycine contre le feu bactérien. En 2014, plus qu’un seul traitement annuel à la streptomycine était permis. En contrepartie, le produit phytosanitaire LMA - un sulfate d'aluminium et de potassium – peut être utilisée.

Aucun résidu de streptomycine au-dessus de la valeur limite de 0,01 mg de streptomycine par kg de fruits n’a été enregistré. Cependant, cette limite a été dépassée dans le miel ; raison pour laquelle 9’400 kg de miel ont été détruits en 2011.2

La tavelure du pommier est causée par un champignon et doit être traitée avec des produits phytopharmaceutiques si l’on veut éviter de grosses pertes de récoltes. On peut non seulement contenir l’infection à travers un choix ciblé de variétés, mais également à l’aide de mesures préventives : éliminer les feuilles tombées, élaguer et mettre en forme les arbres afin d’augmenter leur aération. La maladie est traitée par l’utilisation de fongicides synthétiques (productions intégrées : environ 12 traitements par an) ou de préparations à base de souffre et de cuivre (agriculture biologique : 18 à 25 traitements annuels par arbre).

Rendre les pommiers résistants

Les pommiers sauvages sont relativement souvent équipés de mécanismes de défense aussi bien contre le feu bactérien que contre la tavelure. Ces informations sont souvent stockées dans plusieurs gènes de résistance. En Suisse, le département de pathologie végétale de l'EPF Zurich et la station de recherche Agroscope développent et examinent à l’aide de différentes méthodes de nouvelles variétés de pommes résistantes à ces agents pathogènes. Ce faisant, en plus des méthodes de sélection classiques, des méthodes de sélections modernes telles la cisgénèse et la floraison précoce sont utilisées. Les arbres fruitiers résistants exigent moins de traitements. Conséquences : moins de machines utilisées dans les vergers et donc moins de pollution de l’environnement.

20 à 25 ans pour une nouvelle variété de pommes

Les pommiers se multiplient par voie végétative, c.-à-d. de manière asexuée, sans graines. C’est pourquoi le patrimoine génétique de tous les pommiers d’une même variété est identique. Pour sélectionner de nouvelles variétés de pommes résistantes aux maladies, les pommiers sont croisés avec des plantes sauvages. Les descendants ont la moitié du patrimoine génétique de la plante sauvage, raison pour laquelle beaucoup de propriétés des pommes comestibles se perdent. Celles-ci doivent être reconquises à travers des croisements entre plusieurs bonnes variétés commerciales, ce qui demande plusieurs générations. De nouvelles variétés sont ainsi créées, avec des propriétés nouvelles concernant, par exemple, le goût, la conservation et les conditions de culture. Dû à la durée générationnelle des arbres, le développement d’une variété de pommes avec de nouvelles propriétés dure de 20 à 25 ans. Ainsi, diverses variétés de pommes résistantes à la tavelure ont été développées de la sorte au cours de ces dernières décennies. Cependant, comme leurs caractéristiques gustatives diffèrent de celles des variétés connues et appréciées, le marché et en particulier les grands distributeurs ne les acceptent qu’avec réticence.

La culture conventionnelle de variétés de pommes résistantes aux maladies nécessite habituellement 4-5 étapes de croisement et dure en moyenne de 20 à 25 ans. Illustration: A. Patocchi (Agroscope), adaptée.
La culture conventionnelle de variétés de pommes résistantes aux maladies nécessite habituellement 4-5 étapes de croisement et dure en moyenne de 20 à 25 ans. Illustration: A. Patocchi (Agroscope), adaptée.
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La culture conventionnelle de variétés de pommes résistantes aux maladies nécessite habituellement 4-5 étapes de croisement et dure en moyenne de 20 à 25 ans. Illustration: A. Patocchi (Agroscope), adaptée.
La culture conventionnelle de variétés de pommes résistantes aux maladies nécessite habituellement 4-5 étapes de croisement et dure en moyenne de 20 à 25 ans. Illustration: A. Patocchi (Agroscope), adaptée.

Renforcer les résistances des variétés de pommes actuelles

Des gènes de résistance peuvent être transférés dans une variété existante à l’aide des méthodes du génie génétique. Ainsi s’ajoute aux propriétés déjà présentes, une résistance plus élevée à l’agent pathogène.3 Le caractère particulier de la variété est ainsi conservé et le produit - d’ores et déjà établi sur le marché - ainsi créé, est de plus porteur de certaines propriétés améliorées. Les croisements avec d’autres variétés qui prennent beaucoup de temps disparaissent. Ce faisant, le temps de développement jusqu'à la commercialisation peut être réduit à 10 ans environ. Ainsi, un groupe de recherche néerlandais, en introduisant un gène de l’orge (Hordothionin) dans la variété de pomme Gala, a augmenté sa résistance à la tavelure. Preuve en a été faite au cours d’un essai en plein champ de quatre ans.4 De même a-t-on amélioré grâce au génie génétique des variétés résistantes au feu bactérien. Celles-ci ont été cultivées avec succès pendant 12 ans en plein champ.5

Sélections plus rapides grâce à des pommiers à maturité sexuelle accélérée 

Un autre procédé consiste à accélérer la maturité sexuelle de la variété de pomme cultivée. Un pommier fleurit normalement au bout d’env. 4-5 ans. La transmission et l’augmentation de l’activité d’un gène de bouleau dans des pommiers ont permis aux chercheurs d’en réduire la maturité sexuelle (c.-à-d. de la graine à la première floraison) à un an. Ainsi, le temps de sélection d’une nouvelle variété est fortement raccourci. Comme le gène du bouleau n’est transmis qu’à la moitié des descendants, il peut être éliminé à travers l’utilisation de la descendance qui n’est pas porteuse du gène de bouleau. À travers cette méthode, les plantes génétiquement modifiées (GM) servent à la production de variétés cultivées qui seront utilisées plus tard, mais qui, elles, ne portent plus la modification génétique. Elles possèderont ainsi la maturité sexuelle normale de la plante de la variété originale, non modifiée.6

Gènes propres à la variété

Il semble que les agriculteurs et des consommateurs soient plus enclins à accepter les plantes GM lorsque le transfert des gènes a lieu entre plantes appartenant à la même espèce plutôt qu’entre plantes d’espèces différentes. C’est-à-dire que le patrimoine génétique de la plante cultivée est modifié par l’apport d’un ou de plusieurs gènes provenant d’une plante avec laquelle elle est sexuellement compatible et capable de s’hybrider. Mais au lieu de croisements, on a recours au génie génétique pour la transmission du gène. Cette technique est appelée cisgénèse. Les premières variétés de pommes cisgénétiques ont d’ores et déjà été développées avec succès et sont actuellement testées en plein champ.3

La coexistence, un défi

Comme la pollinisation des pommiers est assurée par des insectes, notamment les abeilles, le croisement de pollen GM avec les variétés conventionnelles relève du défi. Sachant que la pulpe de la pomme provient du réceptacle des variétés conventionnelles, seul les pépins de pomme seraient génétiquement modifiés lors d’un tel croisement. Les distances à respecter entre les pommiers GM et les vergers conventionnels de manière à contenir l’hybridation, n’ont pas encore été analysées dans le détail. Mais, en principe, les abeilles peuvent parcourir plusieurs kilomètres de distance.

Littérature

(1) Office fédéral de l’agriculture (OFAG). Lien 

(2) Holliger E, Schoch B, Bünter M (2012) Das Feuerbrandjahr 2011. Schweizer Zeitschrift für Obst- und Weinbau 5:12. Lien

(3) Gessler C (2011) Cisgenic disease resistant apples: a product with benefits for the environment, producer and consumer. Outlooks on Pest Management 22 (5): 216–219. Lien

(4) Krens FA, Schaart JG, Groenwold R, Walraven AEJ, Hesselink T, Thissen JTNM (2011) Performance and long-term stability of the barley hordothionin gene in multiple transgenic apple lines. Transgenic Research 20:1113 –1123. Lien

(5) Borejsza-Wysocka E, Norelli JL, Aldwinckle HS, Malnoy M (2010) Stable expression and phenotypic impact of attacin E transgene in orchard grown apple trees over a 12 year period. BMC Biotechnology 10:41. Lien

(6) Flachowsky H, Le Roux PM, Peil A, Patocchi A, Richter K, Hanke MV (2011) Application of a high-speed breeding technology to apple (Malus x domestica) based on transgenic early flowering plants and marker- assisted selection. New Phytologist 192: 364–377. Lien

 

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