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Lamélioration des plantes et les biotechnologies UPMC – Formation Continue - 4, place Jussieu 75005 Paris - Tél. : 01 53 10 43 20 – Fax : 01 53 10 43 30.

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1 Lamélioration des plantes et les biotechnologies UPMC – Formation Continue - 4, place Jussieu Paris - Tél. : – Fax : –

2 Les progrès de lagriculture Amélioration de la qualité le pain est meilleur, les fibres de coton plus longues et plus solides Amélioration du rendement 150 % pour le blé en 40 ans 90 % pour le maïs en 30 ans 62 % pour le colza en 30 ans 47 % pour la pomme de terre en 20 ans 36 % pour le coton en 20 ans Les priorités actuelles de lamélioration des plantes garantir une récolte à peu près constante

3 Les grandes étapes de lamélioration des plantes La sélection massale la méthode empirique ancestrale La sélection généalogique milieu du XIX e siècle Les hybrides F1 première moitié du XX e siècle La sélection récurrente milieu du XX e siècle Les biotechnologies fin du XX e siècle

4 La création variétale

5 La sélection généalogique (à la de Vilmorin) Réunir dans une même variété des qualités dispersées dans plusieurs Il faut pour cela : 1.disposer dun vaste choix de variétés 2.croiser les plantes possédant les caractères quon veut réunir 3.sélectionner dans la descendance les plantes les plus intéressantes 4.recommencer jusquà lélimination des caractères non souhaités

6 La génétique traditionnelle

7 Le maïs : de la sélection massale aux hybrides F1 Les grandes étapes première moitié du XIX e : mélanges de populations de maïs venant de différentes régions deuxième moitié du XIX e : sélection massale dans ces populations Les facteurs limitant la production la récolte est manuelle et va doctobre à mi-décembre ou mi-janvier la production est limitée par la main-dœuvre disponible (60 ha pour une famille) le poids de grains par épi est plus important que le rendement à lhectare Les objectifs au début du XX e développer le machinisme agricole

8 Les hybrides F1 La création des hybrides F1 (USA) 1909 sélectionner les lignées pour leur aptitude à donner des hybrides F1 vigoureux 1922 Henry C. Wallace + Richey 1926 création de Pioneer 1942 lIowa : 99 % de maïs hybrides 1960 les hybrides F1 dominent la production aux USA (et vers 1970 en France) La généralisation des hybrides F1 presque toutes les variétés actuelles de légumes sont des hybrides F1

9 Lapport des hybrides F1

10 Norman Borlaug et M.S. Swaminathan

11 La réponse aux engrais

12 La révolution verte 1966 Inde Blé américain à haut rendement adapté au climat tropical (Norman Borlaug) Riz à haut rendement (Swaminathan) Politique agricole cohérente Semences, engrais et pesticides subventionnés Prix agricoles garantis et stables Crédits pour les semences, les fournitures et linvestissement Formation des agriculteurs Une diffusion rapide en Asie et en Amérique latine

13 La révolution verte aujourdhui variétés à fort rendement pour les 11 espèces les plus cultivées sous les tropiques Blé : 90 % des surfaces en Amérique du Sud et en Asie, ~ 50 % au Moyen-Orient et en Afrique (y compris en Afrique subsaharienne) Riz : 67 % en Amérique du Sud et en Asie, 40% en Afrique subsaharienne Tubercules : 40 % en Afrique subsaharienne Mais il faut une bonne irrigation et des engrais !

14 La production de riz depuis 1960

15 Les biotechnologies agricoles

16 Clonage et croisements interspécifiques

17 Utilisations du sauvetage dembryons Lembryon avorte car lalbumen ne se développe pas correctement dans les croisements interspécifiques Croisements des variétés cultivées avec des espèces sauvages résistantes aux maladies Création de courgettes résistantes aux maladies Création de laitues résistantes aux maladies

18 Variétés obtenues par culture danthères et sauvetage dembryons Le triticale Hybride seigle blé Le NERICA (New rice for Africa) Hybride riz africain riz asiatique Riz africain = résistance aux maladies et à la sécheresse mais faible productivité (les grains tombent) Riz asiatique = forte productivité (les grains ne tombent pas et il y a plusieurs épis)

19 Raccourcir le temps

20 Créer une plante OGM

21 Les plantes OGM

22 Lamélioration des conditions de travail des agricultures Deux moments clés de la culture le désherbage la lutte contre les insectes Pour le soja et le maïs, limportant est le désherbage diminution des labours Pour le coton, limportant est la lutte contre les insectes le coton représente un quart de la consommation mondiale dinsecticides

23 Nombre de traitements annuels aux pesticides HerbicidesAutres Blé tendre 2,3 4,3 Maïs 2,7 0,5 Colza 2,1 4,6 Betterave 9,7 2,7 Pomme de terre 2,1 14,4 Autres = fongicides, insecticides, anti- limaces

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26 Superficies cultivées en OGM

27 Pays cultivant des OGM

28 Les OGM cultivés en 2007

29 Les OGM destinés à lalimentation humaine actuellement –maïs blanc –fruits et légumes (papaye, poivron, tomate) dici 2015 –aubergine résistante aux pathogènes –riz, maïs et blé résistants à la sécheresse et au sel –riz enrichi en provitamine A (riz doré) –riz plus productif –autres plantes tropicales (manioc, patate douce, sorgho, légumes)

30 Létiquetage OGM Létiquetage est la règle pour les produits bruts tirés de plantes OGM –seuil de 0,9 % à 5 % selon les pays Il ny a pas de consensus pour les produits purifiés fabriqués à partir de plantes OGM –Chine : « Ce produit est fabriqué à partir dOGM mais il ne contient plus de composants OGM » –Europe et Russie : « OGM » sur létiquette –Autres pays : aucune mention Pas détiquetage pour la viande, le lait, les œufs, etc. obtenus à partir danimaux nourris avec des produits OGM

31 Impact sur le commerce international Aucun impact sur le commerce des aliments pour animaux LEurope importe 60 % des tourteaux destinés à lalimentation animale –36 % Argentine (100 % OGM) –28 % Brésil (20 % OGM) –18 % USA (60 % OGM)

32 Histoires de gros sous

33 Le Catalogue officiel des espèces et variétés 1884 Station nationale dessais de semences 1905 Loi sur la qualité des semences 1922 Comité de contrôle des semences 1932 Catalogue officiel des espèces et variétés 1942 Comité technique permanent des semences 1949 Interdiction de toute commercialisation de variétés non-inscrites au Catalogue 1961 Union pour la protection des obtentions végétales (~ 60 pays) 1998 Annexe au Catalogue pour les variétés potagères destinées aux amateurs

34 Le Certificat dobtention végétale DHS : Distinction, Homogénéité, Stabilité se différencie par un caractère important, précis et peu fluctuant homogène pour l'ensemble des caractères identique à sa définition initiale à la fin de chaque cycle de multiplication VAT : Valeur Agronomique et Technologique rendement, résistance aux maladies… qualité des produits (facilité de la récolte, valeur boulangère…) La nouvelle variété doit présenter un réel intérêt par rapport aux variétés témoins

35 Les variétés pour amateurs L'amateur : la diversité, l'originalité, la rusticité et l'aspect « patrimoine culturel » Rubrique annexe au catalogue officiel « variétés à usage amateur ». Variétés anciennes (plus de 15 ans) commercialisées uniquement aux amateurs, c'est à dire aux jardiniers qui ne font aucun commerce du légume récolté Mais il faut payer un droit et remplir un dossier assez complexe donnant les caractéristiques de la variété

36 Les brevets On peut breveter un produit (un gène dont on connaît leffet) un procédé (procédé de culture cellulaire, procédé dexpression dun gène modifié…) Deux droits subtilement différents : Le COV porte sur la variété telle quelle est décrite dans le Catalogue Le brevet porte sur le gène introduit dans la plante

37 La protection des variétés OGM

38 Les principaux acteurs de la recherche sur les OGM 80 % des recherches portent sur les plantes de grande culture Le financement privé 90 % pour les grandes cultures 50 % pour les légumes (la tomate) 20 % pour les fruits La recherche publique mondiale détient 25 % des brevets

39 Le commerce des semences Le marché mondial des semences est denviron 50 milliards deuros –30 milliards semences commerciales (1,4 milliards deuros en France) –20 milliards semences de ferme En Europe, lutilisation des semences de ferme est interdite pour les grandes cultures Il y a cependant des exceptions en France –50 % de semences de ferme pour le blé tendre –25 % de semences de ferme pour le colza

40 La part des semences dans le coût de la production Les semences représentent de 8 à 15 % du coût de la production dans les cultures non-OGM Les semences OGM sont plus chères, mais le surcoût dépend des politiques commerciales locales –Les semences de coton OGM sont deux fois plus chères que les variétés traditionnelles en Chine, trois fois plus au Mexique et six fois en Argentine –Le surcoût des semences de soja OGM est de 30 % en Argentine et de 43 % aux USA par rapport aux semences traditionnelles –En Argentine, les cultivateurs de soja peuvent réutiliser leur récolte pour les semis à venir alors que cest interdit aux USA

41 La coexistence des différents modèles dagriculture

42 Les mélanges accidentels Les sources de contamination sont nombreuses et inévitables en agriculture de plein champ Les contaminations maximales tolérées –semences : 5 % pour le tournesol, 0,3 % pour le blé –agriculture biologique : 5 % de produits qui ne sont pas Bio –étiquetage OGM lorsque les composants OGM représentent plus de 0,9 % du produit Lexemple de lacide érucique dans lhuile de colza –moins de 1 % dacide érucique dans les variétés destinées à lalimentation –90 % dacide érucique dans les variétés destinées à lindustrie –le seuil est fixé à 2 % dacide érucique pour les huiles destinées à lalimentation

43 Le coût de la séparation des filières OGM et non-OGM Hypothèse de la coexistence des deux filières dans la même région 1 % de mélange dans la récolte –10 % daugmentation du coût de production –coordination locale des agriculteurs (décalage des dates de semis, distance minimale entre les champs, séparation des lieux de stockage) 0,1 % de mélange dans la récolte –cest pratiquement impossible dun point de vue technique et économique –1 % des lots de semences de maïs vendus en Europe dépasse ce seuil

44 Comment lagriculture Bio est-elle possible malgré les mélanges ? Lagriculture Bio coexiste avec lagriculture conventionnelle Il nest pas possible déviter complètement la pollution par les pesticides et les croisements avec les variétés de lagriculture conventionnelle Le problème est résolu en séparant la pratique agricole du résultat Le label Bio est attribué lorsque lagriculteur respecte le cahier des charges Bio, même si les produits sont accidentellement contaminés


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