Une chercheuse de l’université Cornell aux Etats-Unis a achevé un programme de plusieurs décennies visant à développer de nouvelles variétés de tomates. Ces variétés résistent naturellement aux ravageurs et limitent le transfert de maladies virales par les insectes.
Ce programme de recherche est dirigé par Martha Mutschler-Chu, sélectionneuse de plantes et généticienne. Elle a récemment déposé un premier ensemble de lignées de recherche de tomates résistantes aux insectes, dans le système de germoplasme du département américain de l’agriculture et dans le Tomato Genetics Resource Center de l’université de Californie-Davis. Ces plantes seront accessibles à quiconque à des fins de recherche.
Ce printemps, Mutschler-Chu achèvera le développement d’une nouvelle série de 20 lignées d’élite. Ces dernières seront ensuite mises à la disposition de toute entreprise semencière intéressée qui pourra reproduire les caractères de résistance aux ravageurs dans des variétés commerciales. L’obtention de nouvelles variétés pourrait prendre jusqu’à cinq ans aux semenciers avant qu’ils ne commencent à vendre de nouvelles variétés résistantes aux insectes.
La résistance aux ravageurs de ces tomates a été adaptée à partir d’une tomate sauvage originaire du Pérou, Solanum pennellii. La tomate des Andes possède de petits poils appelés trichomes qui excrètent des gouttelettes de composés sucrés, appelés sucres acylés (acylsugars), qui repoussent les insectes. De cette manière, les plantes dissuadent de manière sûre et naturelle une grande variété d’insectes, les empêchant de se nourrir, de manger les feuilles et de transférer des virus, ou de pondre des œufs, dont les larves pourraient endommager les plantes.
« Les nouvelles lignées combinent des plantes et des fruits de meilleure qualité avec des niveaux élevés de sucres acylés, une combinaison dont les entreprises de semences ont besoin pour transmettre le trait de sucres acylés dans les variétés commerciales », a déclaré Mutschler-Chu, professeur émérite à la School of Integrative Plant Science, section Plant Breeding and Genetics, qui fait partie du College of Agriculture and Life Sciences.
Lors de tests sur le terrain et en laboratoire des premières lignées de recherche, les spécialistes des plantes de Cornell et de sept autres universités partenaires (North Carolina State University, University of Georgia, Clemson University, University of Florida, University of California, Davis, University of California, Riverside et Tennessee Tech University) ont constaté que les niveaux et les formes appropriés de sucres acylés contrôlaient le thrips des petits fruits qui propage le virus du flétrissement bactérien et les aleurodes de la patate douce qui transmettent le virus des feuilles jaunes en cuillère. En conséquence, beaucoup moins de plantes ont été infectées par ces maladies dévastatrices et, dans les essais sur le terrain, ces infections se sont produites tard dans la saison.
Mutschler-Chu a ajouté : « Pour un meilleur contrôle des virus, j’ai suggéré aux entreprises de semences d’utiliser une approche à deux niveaux : créer des hybrides avec à la fois le trait sucres acylés et les gènes de résistance aux virus standard ». Si les insectes parviennent à infecter une plante avec un virus malgré les sucres acylés, les gènes de résistance aux virus offrent une protection supplémentaire.
« C’est un système qui protège les gènes de résistance aux virus, car si moins de virus pénètrent dans une plante, la probabilité que le virus subisse une mutation aléatoire générant une souche qui surmonte la résistance diminue également », a déclaré M. Mutschler-Chu. De même, comme les sucres acylés ne sont pas toxiques et ne tuent pas les insectes, il y a moins de pression de sélection pour que les insectes eux-mêmes deviennent tolérants, de sorte qu’ils s’adaptent plus lentement au répulsif.
Les nouvelles lignées élites, qui seront bientôt disponibles pour les semenciers, ont été débarrassées de la plupart des gènes sauvages de S. pennellii qui favorisent des caractéristiques agronomiquement indésirables. Mutschler-Chu a conservé les gènes critiques de sucres acylés tout en éliminant de nombreux autres gènes sauvages à l’origine de caractères négatifs tels que l’excès de branches, la petite taille des fruits et une saveur désagréable. Alors que les premières lignées de recherche contenaient environ 12 % d’ADN sauvage de S. pennellii, les lignées les plus récentes ne contiennent plus qu’environ 2,5 % d’ADN sauvage.
De manière plus générale, les travaux démontrent de manière pratique un processus d’incorporation d’un caractère précieux, basé sur un composé naturel sûr, contrôlé par de nombreux gènes, et qui est efficace contre les virus et de multiples ravageurs, une stratégie qui pourrait également profiter à d’autres cultures, a déclaré Mutschler-Chu.
Les lignées d’élite seront diffusées de manière non exclusive pour permettre à toute entreprise de semences d’incorporer des traits dans leurs variétés commerciales, mais elles devront demander une licence auprès du Center for Technology Licensing de Cornell avant de pouvoir vendre des semences.
Les travaux ont été financés par l’initiative de recherche sur l’agriculture et l’alimentation de l’USDA.
Source : Cornell.edu
