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Cultiver le blé deviendra plus facile grâce à la découverte de deux chercheurs saskatchewanais

Un épi de blé
Le blé est la nourriture de base d'un tiers de la population mondiale. Photo: Radio-Canada/Denis Babin
La Presse canadienne

Des scientifiques canadiens sont au cœur d'une percée dans la génétique du blé. Leur découverte pourrait révolutionner la façon dont le blé pourra continuer à nourrir la population mondiale grandissante.

Andrew Sharpe et Curtis Pozniak, de l'Université de la Saskatchewan, sont parmi les principaux coauteurs d’un article publié, jeudi, dans la revue Science, dans lequel ils exposent la première carte complète et précise du génome long et complexe du blé utilisé pour fabriquer du pain.

« C’est la séquence complète et ininterrompue du génome », explique Andrew Sharpe, qui est généticien moléculaire. « Il y a toujours eu les limites technologiques, à la fois avec la technologie de séquençage et la technologie de calcul, pour tout raccorder. »

Andrew SharpeLe chercheur Andrew Sharpe Photo : Université de la Saskatchewan

Le document final est le fruit de 13 années de travail du Consortium international de séquençage du génome du blé, qui compte 202 auteurs de 73 agences de recherche dans 20 pays.

Le travail de recherche était très important. Le génome du blé est cinq fois plus grand que le code génétique humain, qui a été cartographié il y a plusieurs années.

Le blé est aussi différent des autres génomes précédemment séquencés. Son ADN contient de longues sections d'éléments répétés, imbriqués les uns dans les autres.

« C'est comme un casse-tête de milliards de pièces avec un ciel bleu à 90 % et 10 % de nuages », décrit M. Sharpe.

Les scientifiques du consortium ont procédé de chromosome en chromosome. Le blé en a 21, et les progrès ont été lents et laborieux pour permettre le plus de précision possible.

Andrew Sharpe et Curtis Pozniak ont alors eu une idée.

Accélérer le processus

La technologie informatique et les méthodes d’analyse génétique ont évolué rapidement au cours des deux dernières années. Les deux chercheurs avaient précédemment travaillé avec une société israélienne appelée NRGene pour séquencer un autre génome végétal. Ils ont voulu faire de même avec le blé.

« L’approche chromosome par chromosome aurait fonctionné, mais cela prend beaucoup de temps », affirme Curtis Pozniak. Il explique que les scientifiques du blé avaient, comme eux, envie que le tout s’accélère.

Curtis PozniakLe chercheur Curtis Pozniak Photo : Site internet du Consortium international de séquençage du génome du blé

En trois mois, l’équipe avait une séquence pour le génome entier d'une variété de blé appelée Chinese Spring.

En la combinant avec des données déjà générées, les chercheurs ont pu placer 107 891 gènes et plus de 4 millions de marqueurs moléculaires, et définir quand et comment ces gènes deviennent actifs.

La cartographie du génome devrait réduire d’un peu plus de 30 % le temps nécessaire pour mettre au point de nouvelles souches de blé résistantes aux maladies.

« Le génome est un modèle », explique Curtis Pozniak. « Chaque fois que vous avez un plan, les choses sont beaucoup plus faciles. »

Le fait de comprendre quels gènes sont actifs à quel moment permettra aux sélectionneurs de prédire comment une nouvelle variété se comportera sur le terrain, avant même que la graine ne soit dans le sol.

Cela aidera les éleveurs à élaborer du blé qui survit à la sécheresse, ou qui puisse être planté en sol salin, très humide ou dans n’importe quel climat auparavant inhospitalier.

C'est un moyen d'améliorer l'efficacité de notre élevage et de notre processus de sélection.

Curtis Pozniak, chercheur

Andrew Sharpe peut à peine exprimer ce qu'il ressentait lorsqu'il a vu les premiers résultats de la société israélienne et qu’il a réalisé que la méthode fonctionnait.

Il y a des jours où cela ne va pas très bien. Une expérience ne fonctionne pas ou une machine tombe en panne. Mais c’est complètement oublié dès qu'on voit quelque chose […] qui dépasse même nos attentes les plus optimistes. C'est génial quand ça arrive.

Andrew Sharpe, chercheur

Agro-industrie

Science