Alors que la population mondiale approche les 10 milliards de personnes d'ici 2050, la production agricole devra augmenter de 60%. Pourtant, avec chaque 1 ° C de réchauffement, la productivité agricole devrait chuter de 5%. Un modèle prédit que les rendements des pommes de terre pourraient diminuer de 32% d'ici 2060, mais le développement et la distribution de variétés génétiques intelligentes face au climat peuvent garantir que cette culture nutritive et à maturation rapide continue de jouer un rôle vital dans les systèmes alimentaires des économies du monde entier. .
Pour accélérer le développement de ces variétés, les scientifiques ont profité des progrès du séquençage génétique et utilisent les connaissances acquises pour sélectionner des variétés de pommes de terre mieux adaptées aux exigences de l'avenir.
Les scientifiques du Centre international de la pomme de terre (CIP) sont depuis longtemps à l'avant-garde de cette tendance, participant au groupe international qui a publié la première séquence du génome de la pomme de terre en 2011. Grâce à des avancées récentes impliquant la découverte de gènes liés à des caractéristiques importantes - issues de la nutrition satisfaits de la résistance aux maladies - ils ont commencé à utiliser des marqueurs génétiques pour accélérer la sélection des caractères désirés.
L'amélioration de la pomme de terre commence par des croisements entre parents reproducteurs qui produisent des dizaines de milliers de descendants. Les scientifiques ont traditionnellement passé des années à évaluer ces plantes dans les champs et les serres…
Accélérer l'amélioration génétique de la pomme de terre
L'amélioration de la pomme de terre commence par des croisements entre parents reproducteurs qui produisent des dizaines de milliers de descendants. Les scientifiques ont traditionnellement passé des années à évaluer ces plantes dans les champs et les serres, et éventuellement par le biais de groupes de discussion masculins et féminins, dans un processus d'élimination qui aboutit à une liste restreinte de clones de pommes de terre ayant le plus grand potentiel.
L'utilisation de marqueurs génétiques pour des caractères tels que la résistance à la maladie du mildiou et les deux virus de la pomme de terre les plus destructeurs a accéléré les progrès du CIP dans la production de pommes de terre à plus haut rendement. Alors que les sélectionneurs devaient autrefois laisser toute la descendance d'un croisement mûrir dans une serre pour déterminer lesquels étaient résistants, ils retirent maintenant simplement une feuille de chaque jeune plante pour un séquençage génétique afin de déterminer laquelle héritait des gènes de résistance. Le marqueur génétique de la résistance au mildiou, par exemple, a réduit la durée de ce processus de 50 pour cent.
Transfert de la résistance
Les virus de la pomme de terre accumulent et érodent les rendements d'un cycle de culture à l'autre, tandis que le mildiou peut détruire un champ de plants de pommes de terre en quelques semaines. Lorsque les variétés résistantes au mildiou sont largement cultivées pendant des années, le pathogène évolue pour surmonter leur mécanisme de résistance. Ainsi, les sélectionneurs sont toujours à la recherche de nouvelles sources de résistance, fréquemment rencontrées dans les pommes de terre indigènes ou sauvages.
Le CIP s'est récemment croisé avec une pomme de terre sauvage originaire de Cajamarca, dans le nord du Pérou, pour produire des pommes de terre résistantes au mildiou et potentiellement viables sur le plan commercial. Partagés avec des partenaires de sélection dans plusieurs pays, ces clones de pommes de terre font actuellement l'objet d'une évaluation en vue d'une éventuelle libération en tant que variétés au Pérou.
Depuis 1973, la banque de gènes CIP collecte et conserve des pommes de terre indigènes et sauvages, dont beaucoup sont résistantes au mildiou. Dans le cadre d'une initiative internationale visant à conserver, étudier et utiliser la diversité génétique de la pomme de terre, de la tomate, de l'aubergine et des poivrons - qui sont tous apparentés - une grande partie de cette biodiversité a été examinée pour la résistance aux maladies et a subi un séquençage génétique ces dernières années.
Les avantages de la lutte contre le mildiou ne peuvent être sous-estimés. Les estimations évaluent les pertes mondiales annuelles de pommes de terre dues à cette maladie à près de 5 milliards USD en 2019. Réduire ces pertes avec des variétés plus résistantes peut faire une différence incroyable pour les petits agriculteurs, en les aidant à transformer leurs activités de subsistance en activités commerciales.
Grâce aux marqueurs génétiques, il devient plus facile pour les sélectionneurs de développer des pommes de terre résilientes et à haut rendement avec les caractéristiques clés - goût, texture, temps de cuisson - recherchées par les consommateurs locaux. Les variétés qui en résultent permettront aux agriculteurs de répondre à la demande croissante de nourriture, d'améliorer leurs revenus et de faire face aux défis encore imprévus d'un monde en mutation.