Les pommes de terre diploïdes entrent en jeu dans le futur

Le monde de la sélection de pommes de terre envisage une vision globale de la situation en matière de diploïdes. 

Les termes « diploïdes » et « vraies semences de pomme de terre » reviennent fréquemment dans le monde de la recherche et de la sélection de la pomme de terre. Même si cela peut sembler lointain, c'est un phénomène qui se profile à l'horizon et qui incite l'industrie de la sélection de la pomme de terre à s'intéresser de plus près à ce que pourrait être cet avenir.

« Il est essentiel de travailler ensemble. Et il y a beaucoup de marge de manœuvre dans le domaine préconcurrentiel. Nous allons conclure par un appel à l'action qui dit : « Bon, essayons de nous unir en tant que communauté de la pomme de terre et de résoudre certains de ces grands problèmes qui sont trop importants pour un seul groupe », a expliqué Josh Parsons, associé au développement de la recherche et scientifique principal chez FritoLay, lors de la réunion annuelle virtuelle de la Potato Association of America.

Les diploïdes sont censés améliorer l'efficacité de la sélection de la pomme de terre, car ils contiennent moins de copies de chromosomes à croiser, ce qui permet des résultats plus prévisibles. Une variété diploïde possède deux copies de chromosomes, tandis que les variétés tétraploïdes traditionnelles en possèdent quatre. 

« Les gènes de la pomme de terre sont généralement très hétérozygotes, ce qui signifie qu'on peut obtenir plusieurs combinaisons de gènes au sein de chaque ensemble de chromosomes. Le croisement de deux plantes hétérozygotes permet d'obtenir une variation importante au sein de la famille », explique Dennis Halterman, généticien chercheur au Service de recherche agricole du Département de l'Agriculture des États-Unis (USDA).

Cependant, la plupart des pommes de terre diploïdes sont incompatibles. Cela signifie qu'elles ne produiront pas de véritables graines de pomme de terre lorsque le pollen d'une plante individuelle est déposé sur les fleurs de cette même plante, explique Halterman. 

« L'astuce consiste maintenant à introduire ces gènes d'autocompatibilité dans les parents que nous souhaitons utiliser pour la sélection de pommes de terre diploïdes. L'autocompatibilité est importante, car il faut garder à l'esprit que nous souhaitons obtenir des plantes aussi homozygotes que possible », explique-t-il.

Une fois les gènes d'autocompatibilité introduits, les variétés deviennent des lignées consanguines hautement homozygotes, et deviennent des parents. Dans ce schéma de sélection, deux lignées consanguines sont croisées pour produire de véritables semences de pomme de terre d'une nouvelle variété.

« Pour augmenter rapidement le nombre d'individus nécessaires à la plantation d'une culture, nous utilisons des semences issues de plantes cultivées en serre, où la pression des maladies est faible. Au lieu de compter sur les tubercules provenant du champ », explique Halterman. Il ajoute que cela accélère considérablement le processus de duplication des semences de pommes de terre.

L'utilisation de semences de pommes de terre issues de diploïdes contribue à réduire le risque de maladie. Les tubercules de semence peuvent être porteurs de maladies et les transmettre aux cultures futures. Des problèmes de stockage se posent également, car les tubercules de semence doivent être stockés correctement pour éviter toute maladie.

« Les pommes de terre ne peuvent être conservées que pendant une seule année de récolte. On peut les conserver pendant l'hiver, mais pas une année de plus. Pour préserver les variétés, il faut les conserver en culture tissulaire », explique Amy Charkowski, professeure au département de phytopathologie de l'Université d'État du Colorado.

Bien que les diploïdes ne soient devenus que récemment un sujet d'actualité majeur dans le secteur, le monde de la sélection de pommes de terre les connaît depuis des décennies. Cependant, des recherches récentes contribuent à en faire une option de sélection plus viable.

« Une partie de l'histoire est que nous en savons plus sur l'autocompatibilité, nous avons quelques astuces qui permettent de manipuler l'autocompatibilité d'une manière que nous n'avions pas auparavant », explique Paul Bethke, physiologiste végétal à l'USDA. 

Il existe également des outils avancés en génomique moléculaire et en génétique, tels que CRISPR, qui permettent de réaliser de nouvelles choses en matière de sélection de pommes de terre, ce qui n'était pas possible auparavant.

Faire le commutateur

Les pommes de terre diploïdes ne seront pas bientôt commercialisées, car il reste encore beaucoup à faire. 

« Le coût des semences est inconnu. Bien sûr, la rentabilité de toute activité repose sur le coût des semences », explique Bethke. « Le coût de production de ces semences dépend en partie de leur lieu de production. Seront-elles produites à l'étranger ou localement ? »

Des questions se posent également sur le mode de propagation des semences. Plusieurs scénarios sont envisageables, explique Bethke. Les semences pourraient être cultivées en serre, puis les plants distribués comme pour les tomates. Ces plants pourraient ensuite être cultivés en plein champ pour produire des tubercules, comme c'est le cas actuellement, ce qui contribuerait à réduire le coût des semences.

« Mais bien sûr, à mesure que le coût diminue, certains des avantages de la pomme de terre diploïde peuvent également diminuer, en particulier les inquiétudes concernant la propagation des maladies augmentent avec le temps passé sur le terrain », explique Bethke.

Un secteur qui a connu une évolution similaire est celui de la tomate, cousine légumière de la pomme de terre. David Francis est professeur au département d'horticulture et de phytotechnie de l'Université d'État de l'Ohio et ses recherches portent sur la tomate.

« Si l'industrie change, vous découvrirez davantage de véritables maladies transmises par les semences, ce qui entraînera des problèmes de tests et un marché des semences sujet à des perturbations », explique Francis.

L'expédition de semences de pommes de terre authentiques à travers le monde pourrait entraîner des problèmes de réglementation. Francis affirme que les exigences en matière de tests pourraient empêcher les expéditions de semences, faute d'accès à ces tests.

Il pourrait également y avoir un changement dans la sélection des pommes de terre. Actuellement, la plupart des sélections sont réalisées par des institutions publiques. 

« La véritable sélection de semences de pommes de terre va propulser la sélection de pommes de terre du secteur public vers le secteur privé. Il a fallu plusieurs décennies pour que cela se produise dans le monde de la tomate, on pourrait même dire un demi-siècle. Le changement ne sera donc pas imminent, mais lent et progressif », explique Francis.

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