Les Plantes Cultivées et nous …. L’outil est le propre de l’homme Les plantes cultivées sont à la fois «naturelles» et «artificielles» Ont perdu de nombreuses fonctions d’adaptation au cours de leur domestication Dépendent de l’homme pour leur survie Sans cesse améliorées pour de nouveaux caractères Leur génome en porte les traces L’agriculteur ne produit plus ses semences qualité / pureté assurée par le semencier coût d’une semence : 1/5 coûts phytosanitaires Semences hybrides / lignées pures L’agriculture est un processus dynamique. Les paysans de notre enfance sont devenus agriculteurs en charge de PME dont ils doivent équilibrer le budget Agriculture + agroalimentaire = CA 138 milliards €, 8 % des emplois et 12 % du PNB, second secteur économique après BTP

Amélioration de la production du blé 7000 av JC Domestication du blé tendre en mésopotamie Du Moyen Age au XVIIIème siècle : 5 à 9 Qx/Ha (3/1) 1750-80 : chimie / fertilisation / principe de restitution 1880 : 11 Qx/ha La France se classe derrière presque tous les pays d’Europe et importe 1,3 million de tonnes de céréales pour nourrir sa population 1880 – 1920 : Révolution agronomique Engrais phosphatés/génétique/machinisme/enseignement 1920 : 12,5 Qx/ha 1946 : 20 Qx/ha 1980 : 65 Qx/ha La France devient la seconde puissance mondiale agricole 2000 : 80 Qx/ha Base : 50 % génétique / 50 % agronomie + phytosanitaires

La Domestication du Blé 3 MYA Wild Einkorn Triticum degliopoides 2n=14,diploid AA Wild goat-grass Aegilops speltoides (or relative) 2n=14, diploid BB Wild Emmer Triticum dicoccoides 2n=28, tetraploid AABB 1.5 MYA Evolution of wheat Cultivated Einkorn Triticum monococcum 2n=14,diploid AA Deletion Ha Wild Aegilops squarrosa 2n=14, diploid DD 0.5 MYA Cultivated Emmer Triticum dicoccum 2n=28, tetraploid AABB Ha introgression Cultivated bread-wheats Triticum aestivum 2n=42, hexaploid AABBDD 8000 YA Cultivated tetraploids (e.g. Triticum durum) AABB Blé dur (pâtes, biscuits) Blé tendre (pain)

Disséminations des gènes Un gène introduit dans le génome d’une plante n’est pas un « corps étranger » comme Cd++ dans le sol. Il est soumis aux régulations de la plante comme tous les autres gènes. dépourvu des signaux appropriés il est inactivé s’il est exprimé, il contribuera au phénotype on peut en anticiper les conséquences (ex: résistance herbicide provoquant une biodiversité accrue pour l’espèce receveuse) Le transfert de gènes / fragments d’ADN entre espèces est un phénomène banal (ex: plus de 2000 gènes transférés des cyanobactéries aux plantes au cours de l’évolution ; une copie du génome mitochondiral d’At transférée dans le noyau de Co).

Disséminations des gènes Au sein d’une famille botanique, le transfert d’un génome entier par hybridation sexuée spontanée fait fréquemment passer un ou plusieurs chromosomes (> 5000 gènes) dans un autre génome. C’est le plus souvent sans suite, et quelques fois le point de départ pour l’apparition d’une nouvelle espèce. L’homme a créé / sélectionné des espèces polyploïdes cultivées sur cette base. Elles portent les traces de modifications importantes associées à la domestication (ex: blé).

Génie génétique et amélioration des plantes Développement fulgurant : 1983 Première plante transgénique : tabac R kanamycine, Belgique 1994 Première commercialisation : tomate, maturation contrôlée,USA 2003 Surface mondiale, 70 millions d’hectares : + Australie, Inde, Espagne…(=18) USA 43 Argentine 14 Canada 5 Brésil 3 Chine 3 Afrique du Sud 0,4 Surfaces de culture Plantes transgéniques de l’ordre de 30% dans les PVD

PLANTES TRANSGENIQUES : commercialisation débutée en 1994 en Californie pour une tomate, surtout le fait des USA… Surface mondiale 70 millions d’hectares en 2003 Situation USA : plus de 50 variétés « dérégulées »  MAÏS 13 TOMATE 11 COTONNIER 5 SOJA 5 POMME DE TERRE 4 COLZA 4 COURGE 2 PAPAYER 1 CHICORÉE 1 BETTERAVE 1 RIZ 1 LIN 1 CARACTÈRES : Résistance herbicide 22 Résistance aux insectes 13 Maturation fruit 10 Résistance virus 5 Stérilité mâle 5 Composition (huile) 2

Essais OGM en champ : Emergence des P.V.D. 10 300 permis donnés depuis 1986 Tendance : décroissance forte des permis dans la CEE augmentation régulière pour le reste du monde Exemples : Indonésie : maïs, coton, pomme de terre, cacao, arachide, patate douce, canne à sucre, riz Thaïlande : coton, papaye, haricot, piment, riz Inde : coton, moutarde, riz, tabac, aubergine, chou fleur, « pigeon pea » Chine : riz, tabac, pomme de terre, maïs, soja, orange, tomate, eucalyptus, poivre, peuplier, colza Autres pays ayant une activité significative : Philippines, Malaisie, Viêt-Nam, Cuba, Bulgarie, Lituanie, Russie, Ukraine, Afrique du Sud, Kenya, Zimbabwe Source : OCDE http:/www.olis.oecd/biotrack.nsf

Pourquoi faire des essais en champ ? Les essais en serre sont comparables aux conditions de maintien en couveuse des prématurés. Ils sont destinés à protéger. Les essais en champ permettent de révéler des propriétés passées inaperçues en serre. Exemples historique : Sensibilité du maïs T à l’helminthosporiose Comportement de la faune à l’égard des colza à faible teneur en acide érucique Fécondation d’un blé du PBI en Bretagne Tabac exprimant un gène sous contrôle de pRbcS inactif en fort éclairement