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Futur
Nouvelles méthodes de sélection et édition du génome en agriculture
L'innovation dans la sélection végétale joue un rôle essentiel dans l'agriculture, afin de pouvoir suivre le rythme des défis à venir.
L'agriculture est aujourd'hui confrontée à une multitude de défis. Le changement climatique provoque des sécheresses, un stress thermique et des conditions de croissance variables. L'augmentation du nombre de ravageurs agricoles et de maladies des plantes menace les rendements et la nutrition des cultures. En tant que société, nous voulons non seulement assurer la nourriture d'une population croissante, mais nous devons également améliorer la durabilité économique, environnementale et sociale de nos systèmes alimentaires. Ici, un aspect majeur est la réduction substantielle des intrants tels que les pesticides, les engrais et l'eau. Relever ces défis nécessite une amélioration continue de la qualité des semences.
L'objectif de la sélection végétale moderne est de développer de nouvelles variétés qui permettent de récolter davantage avec moins d'intrants.
Rendement plus élevé
... produire plus par hectare à partir des terres agricoles existantes, et donc protéger les habitats naturels et la biodiversité
Résistance accrue
... ou la tolérance aux ravageurs et aux maladies – nécessitant moins d'applications chimiques pour protéger les cultures, ce qui entraîne également moins de déplacements dans les champs et donc une réduction des CO 2 émissions
Moins d'intrants
... comme l'eau, les engrais et les pesticides pour préserver les ressources, améliorer la qualité des aliments et protéger l'environnement
L'édition du génome en bref
L'édition du génome est une nouvelle méthode de sélection qui peut être utilisée par les chercheurs et les sélectionneurs pour apporter des changements ciblés et spécifiques dans l'ADN d'une plante.
Les ruptures et les réparations de l'ADN se produisent spontanément et fréquemment dans la nature, provoquant des mutations naturelles dans les cellules. Ces mutations naturelles permettent aux organismes de s'adapter à des conditions nouvelles ou difficiles au fil du temps et donc de changer progressivement, c'est pourquoi nous voyons une riche biodiversité aujourd'hui.
L'édition du génome remplace ces mutations « spontanées » avec précision, coupant le génome à une position précise et prédéfinie et induisant le propre mécanisme de réparation de la cellule. Cela influence à son tour l'expression de certains traits de la plante.
Les chercheurs peuvent identifier la fonction des gènes des plantes qui peuvent rendre les plantes plus robustes et / ou plus productives. Une fois qu'un gène est identifié, l'édition du génome peut être utilisée pour améliorer rapidement la résistance d'une plante cultivée à une maladie, sa tolérance au climat, sa valeur nutritionnelle, sa digestibilité ou son goût.
Les résultats de l'édition dans le génome peuvent être attribués à une mutation – mais vous ne seriez pas en mesure de déterminer si elle a été obtenue par des méthodes de sélection conventionnelles, par l'édition du génome, ou si elle s'est produite naturellement.
Recherche
Une enzyme (nucléase) est guidée vers l'emplacement souhaité dans le génome.
Coupe
La nucléase coupe avec précision l'ADN et crée une rupture double brin.
Réparation
Alors que le propre système de réparation de la cellule fusionne l'ADN, des séquences peuvent être supprimées ou ajoutées.
Différentes technologies d'édition du génome peuvent être utilisées, en fonction du résultat souhaité
Selon la culture ou le trait souhaité, différentes formes d'édition du génome peuvent être utilisées pour permettre la polyvalence dans le processus. Certaines applications de l'édition du génome peuvent produire des plantes génétiquement modifiées en introduisant des gènes étrangers. D'autres, comme le SDN-1 et le SDN-2, n'impliquent aucun matériel génétique étranger. Les doigts en zinc, TALEN et CRISPR/Cas peuvent tous être appliqués de nombreuses façons. Compte tenu de cela, d'un point de vue réglementaire, il est important d'évaluer le produit final fabriqué avec ces méthodes de manière nuancée.
Les nouvelles méthodes de sélection telles que l'édition du génome sont une évolution nécessaire qui aide à accélérer le processus de sélection végétale.
La sélection végétale conventionnelle est un processus long qui peut, selon la culture, prendre jusqu'à 25 ans avant qu'une variété améliorée ne soit disponible pour les agriculteurs. Il est également complexe, car les caractéristiques souhaitables (par exemple, la résistance aux ravageurs) et les propriétés indésirables (par exemple, un rendement inférieur) peuvent être avancées de chaque croisement.
L'édition du génome permet aux chercheurs et aux sélectionneurs d'introduire des caractéristiques souhaitables en apportant de petits changements de manière ciblée sans incorporer de propriétés indésirables – ce qui accélère le développement de nouvelles variétés végétales d'au moins 20 à 30%. La rapidité est essentielle, car le changement climatique, les ravageurs et les maladies des plantes sont tous des défis en évolution rapide pour l'agriculture qui nécessitent des solutions rapides.
Cadres réglementaires actuels
Il n'existe pas de cadre réglementaire mondial pour les nouvelles méthodes d'élevage. Le règlement actuel de l'UE interdit effectivement l'édition du génome.
Dans son arrêt de 2018, la Cour de justice de l'Union européenne a classé toutes les plantes développées à l'aide de nouvelles méthodes de sélection, telles que l'édition du génome, comme des organismes génétiquement modifiés (OGM). Les OGM sont actuellement réglementés par la législation stricte de l'UE sur les OGM, même si la plante est identique à celles résultant de la sélection conventionnelle et ne contient pas d'ADN étranger.
À la lumière de cette décision, le Conseil de l'Union européenne a demandé à la Commission européenne de soumettre une étude évaluant l'état actuel et les conditions d'utilisation de nouvelles méthodes de sélection. L'étude publiée en avril 2021 indiquait que le règlement actuel n'était pas adapté à son objectif et que les nouvelles méthodes de sélection pouvaient contribuer à un système alimentaire durable dans le cadre de la stratégie De la ferme à la table. Actuellement, la Commission européenne travaille sur des consultations publiques et une analyse d'impact. À la fin de ce processus, une proposition de modification de la législation actuelle pour les approches d'édition du génome est attendue. Une fois que la Commission aura publié une telle proposition législative, les négociations institutionnelles commenceront. Dans le cadre de ces négociations, le Parlement européen et le Conseil décideront de l'adoption du texte législatif final.
D'autres pays ont mis en place des réglementations différentes
Le consensus scientifique est que les risques associés à l'édition du génome sont équivalents à ceux de la sélection conventionnelle. Cela se reflète dans les différentes politiques réglementaires à travers le monde. Alors que dans de nombreux pays, l'édition du génome est étroitement réglementée, en particulier dans toute l'Europe, dans d'autres, ce n'est pas le cas.
En savoir plus
KWS est un membre engagé du projet PILTON et soutient ses trois objectifs principaux :
- Fournir un exemple concret concret de nouvelles méthodes d'élevage et de leurs avantages
- Passer par les étapes scientifiques pour assurer un accès équitable, mieux comprendre et obtenir un consensus pour le secteur de la sélection végétale
- Dialoguer avec les dirigeants politiques, les décideurs et le public sur cette question importante
Bibliothèque de lectures complémentaires (EN)
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Étude de la Commission européenne sur les nouvelles techniques génomiques à partir de 2021 |
Executive Summary of the EU Commission study |
| Full version of the EU Commission study | |
| KWS Statement of the EU Commission study (EN) | |
| Recherche externe | Broothaerts et al. 2021. New Genomic Techniques: State-of-the-Art Review. EU Comission Joint Research Centre. |
| Noleppa & Cartsburg 2021. The socio-economic and environmental values of plant breeding in the EU. HFFA Research. |
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