Cultivons la biodiversité

Cultivons la biodiversité

Les ressources génétiques, vous connaissez ? Derrière ces mots se cachent les nombreux groupes d’animaux, de végétaux, de microorganismes domestiqués et gérés par les hommes pour répondre à leurs besoins.

Véritable pont entre notre passé et notre avenir, les ressources génétiques sont à la fois un héritage et une source de nouvelles connaissances et d’innovations. Aujourd’hui, la famille s’est agrandie pour accueillir les ressources prélevées dans l’environnement (sols, écailles de poissons) et même les banques de gènes.

Témoins de notre passé, essence de notre avenir
À l’heure actuelle, il est nécessaire de faire des ressources génétiques une priorité. En effet, cet héritage est indispensable pour faire progresser la recherche et pour nous permettre de faire face aux grands défis de demain. Alimentation, tant en quantité qu’en qualité, énergie, transport, changement climatique, santé, biomatériaux… Les enjeux sont là. Nous pouvons avoir besoin dans le futur de certaines races d’animaux, variétés de plantes ou souches de microorganismes qui sont actuellement peu utilisées. Ces ressources génétiques permettent, entre autres, de soutenir l’élevage et l’agriculture d’aujourd’hui et de demain, mais aussi de participer au maintien indispensable de la biodiversité.
Constituées, avec une vocation scientifique, depuis plus de 50 ans, les collections de l’Inra et de ses partenaires intègrent une large part de la diversité des espèces utilisées en agriculture ou présentes dans l’environnement en lien avec les activités agricoles.

Centre de ressources biologiques
Les centres de ressources biologiques (CRB) sont nés à l’issue des travaux menés au niveau mondial par l’Organisation de coopération et de développement économique (OCDE). Ce sont des centres spécialisés qui rassemblent, valident, étudient, sécurisent et distribuent des collections d’organismes biologiques vivants (semences, greffons, souches…) et des parties « réplicables » de ces organismes (banques d’ADN, plasmides…) dans des conditions rigoureuses de qualité et de traçabilité ; ils maintiennent aussi les bases de données associées à ces collections. Ils partagent ainsi le même métier : collecter, conserver, caractériser et distribuer les ressources génétiques.
Les CRB sont des éléments essentiels du dispositif international de recherche, notamment dans le domaine des biotechnologies, du biocontrôle et de la santé (exploration pour la recherche de médicaments).

L’infrastructure RARe
Les CRB représentent un atout considérable pour la recherche et le futur de l’agriculture, de l’élevage, de la forêt et de l’alimentation. L’Inra coordonne une nouvelle infrastructure dénommée RARe, dédiée aux CRB en recherche agronomique.
Les CRB de RARe préservent les ressources génétiques, génomiques et biologiques des animaux domestiques, des plantes modèles ou cultivées, de leurs apparentés sauvages, des arbres forestiers, des microorganismes d’intérêt agronomique ou agroalimentaire, des microorganismes et organismes de l’environnement. L’objectif est d’améliorer la visibilité nationale des collections et de faciliter leur utilisation par les chercheurs et les partenaires socio-économiques.
Les CRB sont gérés par l’Inra ou d’autres organismes (Cirad, IRD, CNRS) en partenariat avec des instituts techniques et des établissements d’enseignement supérieur.
Les ressources conservées par les CRB de RARe constituent à la fois un patrimoine, issu d’années de recherche, d’innovation et de développement, et un atout pour mener les recherches futures destinées à répondre aux grands enjeux de recherche qu’elle soit fondamentale (connaissance du vivant, individus ou écosystèmes, compréhension de la dynamique de la biodiversité) ou finalisée (adaptation au changement climatique, services écosystémiques, alimentation, santé, biotechnologie).
La valeur ajoutée de RARe consiste à mutualiser les compétences, harmoniser les pratiques, susciter des projets de biologie comparée et proposer un portail d’entrée unique pour faciliter l’accès à des échantillons bien documentés, en tenant compte du contexte réglementaire qui varie avec la nature biologique des ressources, pour les aspects sanitaires comme pour les aspects juridiques, et avec les politiques partenariales des organismes de recherche. RARe apportera un soutien organisationnel à ses membres dans l’application du protocole de Nagoya.
L’infrastructure est organisée en cinq piliers, multipartenaires, avec un fort engagement de l’Inra :
• CRB Plantes : 17 CRB dont 15 gérés ou cogérés par l’Inra, 500 espèces, 217 826 échantillons (graines, pollens…) et 22 millions de fragments ADN.
• CRB Forêts : 1 CRB géré par l’Inra, 15 espèces, 10 000 échantillons.
• CRB Anim (animaux) : 5 CRB dont 3 gérés ou cogérés par l’Inra, 21 espèces, 550 000 échantillons (sperme, embryons, tissus…) et 1,8 million de fragments d’ADN.
• CIRM Ressources microbiennes : 5 CRB gérés par l’Inra, 22 000 isolats microbiens (bactéries, levures, champignons).
• BRC4Env Ressources environnementales : 4 CRB gérés ou cogérés par l’Inra, 13 000 échantillons de sol, 200 000 tissus ou écailles de 26 espèces de poissons d’eau douce, 130 souches vivantes d’insectes parasitoïdes appartenant à 15 espèces.

Des pratiques encadrées
Les échanges et les utilisations de matériel biologique obéissent à des réglementations internationales, régionales et nationales : convention sur la biodiversité biologique, réglementations sanitaires et de biosécurité…
Depuis 2011, le protocole de Nagoya sur l’Accès et le partage des avantages (APA) a été ratifié par la France (loi pour la reconquête de la biodiversité adoptée en août 2016). Les enjeux de la mise en œuvre du protocole de Nagoya sont de faciliter un usage durable des ressources génétiques sans entraver la diversité et la réactivité des activités de recherche. En France, les ressources génétiques animales domestiques, cultivées, sylvicoles et utilisées pour le contrôle de la santé animale et végétale bénéficient d’un dispositif spécifique.
De plus, un règlement européen est entré en vigueur en 2015 avec le but de vérifier la conformité au protocole de Nagoya de toutes les actions de recherche et développement conduites dans l’Union à partir de ressources génétiques de toute origine. Le point majeur est de s’assurer que l’accès aux ressources respecte la législation du pays fournisseur. Jusqu’à maintenant, les pays européens n’ont pas introduit de mesures d’accès pour les ressources génétiques domestiques ou cultivées.
En ce qui concerne les CRB de l’Inra, leurs pratiques de traçabilité et documentation des ressources, mais aussi l’ancienneté de leurs collections les placent dans une situation privilégiée pour développer des outils et documents type garantissant la conformité à Nagoya. C’est l’objet d’un travail qui démarre en 2018 avec le soutien du Groupement d’intérêt scientifique (GIS) IBiSA (Infrastructures en Biologie santé et agronomie).

Des poules de jungle, ancêtres de nos poulets domestiques ?
L’espèce Gallus gallus (coq bankiva ou coq rouge) est considérée comme l’ancêtre majeur du poulet domestique, mais le genre Gallus comprend trois autres espèces originaires de l’Asie du Sud-est : Gallus sonneratii (coq de Sonnerat ou coq gris), Gallus varius (coq de Java ou coq vert) et Gallus lafayetii (coq de Ceylan).
Les chercheurs de l’Inra ont voulu savoir si ces trois autres espèces de Gallus avaient pu également contribuer à la domestication du poulet. Pour cela, ils ont étudié le génome de 18 poulets domestiques choisis sur tous les continents, et de 25 poules sauvages. Les poules de jungle provenaient soit de parcs zoologiques (France, Vietnam, Japon, Taiwan) soit de leur milieu naturel (Thaïlande, Inde). Une collaboration avec l’Inde a permis d’étudier des animaux sauvages de l’espèce G. sonneratii qui n’existe que dans ce pays.
Un premier résultat montre qu’environ 10 % du génome des individus G. sonneratii des parcs zoologiques est d’origine G. gallus : il est donc important de conserver
1. sonneratii dans son habitat naturel en Inde pour préserver cette espèce.
Le résultat majeur : les chercheurs de l’Inra ont montré que G. sonneratii était un ancêtre de notre poulet domestique, en révélant une contribution faible, mais significative de cette espèce au génome des poulets domestiques, mais aucune contribution des espèces G. lafayetii et G. varius. Les scientifiques vont maintenant étudier la fonction des gènes transférés au cours de la domestication du poulet. Une méthode originale a été développée pour détecter la contribution des espèces du genre Gallus à la domestication du poulet. Les données obtenues constituent une mine d’informations pour étudier les différents types de variation du génome chez la poule.
À partir de ce projet mené par l’Inra, une grande initiative internationale « 1 000 génomes Gallus » se met en place pour approfondir la connaissance de la diversité du génome du genre Gallus. Par ailleurs il existe 2 000 races de poulets domestiques dans le monde (FAO).

Diversification et évolution des blés, de la domestication à la sélection moderne
À l’origine même de l’agriculture, le blé est, aujourd’hui, la première plante cultivée au monde et l’aliment de base du tiers de la population mondiale.
• Le blé de l’Orient à l’Occident : c’est au Moyen-Orient, dans la région du Croissant fertile qu’a commencé, il y a quelque 10 000 ans, la culture du blé. L’homme cultive alors les premières céréales issues de croisements spontanés entre graminées sauvages, parmi lesquelles l’engrain (Triticum monococcum) et l’amidonnier (Triticum turgidum dicoccum). Un nouveau croisement spontané entre l’amidonnier et une graminée sauvage, Aegilops squarrosa, donne le jour à une nouvelle espèce, à l’origine du blé tendre, Triticum aestivum. Parallèlement, l’amidonnier donnera le blé dur, Triticum durum.
En sélectionnant les plantes ressemées, au fur et à mesure, il les domestique, fixant un certain nombre de caractères. Les deux caractéristiques qui différencient dès le départ les blés cultivés des blés sauvages sont des grains de plus grosse taille (et qui germent mieux) et des épis dont les grains ne tombent pas au sol lorsqu’ils sont mûrs (il faut les battre pour séparer le grain de la tige).
• De la domestication à la sélection moderne : associées à un cheptel d’animaux et à un éventail de pratiques agricoles efficaces, les formes cultivées des différentes espèces de blé vont accompagner les peuples humains dans leurs déplacements en Europe, vers l’Asie et le Caucase et vers l’Afrique. Durant des millénaires, les paysans vont cultiver les blés en les façonnant à leurs usages, leurs pratiques. Ils créent ainsi des variétés de pays ou variétés locales qu’ils échangent de proche en proche ou à l’occasion de grandes migrations. Si cette situation perdure dans différents endroits du monde, elle a laissé la place à la création de variétés modernes issues de schémas de sélection innovants, à la fin du XIXesiècle. En triant et croisant les meilleurs individus issus des variétés de pays, les sélectionneurs créent des variétés plus performantes et plus homogènes génétiquement, que les agriculteurs adoptent rapidement, délaissant les anciennes variétés. Au mieux, celles-ci seront sauvées en prenant le statut de ressources génétiques dans les collections ou au pire disparaîtront.
Aujourd’hui, alors que la diversité génétique des blés a été quelque peu érodée au gré des processus de domestication et de sélection, il convient de décrire et valoriser la diversité génétique des Blés pour mieux la préserver et permettre son renouvellement en lien avec les pratiques agricoles et les changements globaux.
De l’Étoile de Choisy, issu des premiers travaux de sélection variétale de l’Inra au déchiffrage de la séquence de son génome, sur fond de pratiques agricoles, les chercheurs Inra n’ont cessé de s’intéresser au blé dans la perspective de répondre aux enjeux d’une production durable et de qualité.

Leave a Reply

Your email address will not be published.