Aujourd'hui, certains d'entre nous conduisent des voitures hybrides. Les voitures hybrides combinent le meilleur de deux mondes en un seul véhicule. Le même principe s'applique lorsque nous considérons les variétés hybrides de légumes.
La graine est le produit de la reproduction sexuée des plantes
Les plantes produisent des graines par reproduction sexuée : le pollen de la plante mâle fertilise l'ovule de la plante femelle, qui se développe ensuite en une graine qui contient l'embryon d'une nouvelle plante. Cette nouvelle plante porte les caractéristiques génétiques du parent mâle et du parent femelle.
L'échange de pollen entre les plantes d'une même espèce se fait au hasard dans la nature. Le pollen est disséminé par le vent ou par les insectes. Cette dissémination non dirigée du pollen est appelée "pollinisation ouverte", et elle entraîne une dissémination aléatoire des caractères génétiques. Il peut y avoir une grande variation entre les individus qui composent la population, avec des différences de vigueur, de performance, de taille, de fécondité (capacité à produire des graines), de développement des racines, de tolérance au stress, etc.
La sélection des plantes a commencé dans l'Antiquité
L'homme a profité de cette grande variabilité au sein des populations sauvages d'espèces de légumes pour sélectionner des plantes qui produisent plus de nutriments, plus de fibres, une meilleure nutrition, une meilleure capacité de stockage, etc. En conservant les graines des plantes qui produisent plus de rendement, ont une meilleure saveur, qui sont plus performantes, l'homme a créé des variétés plus productives depuis des milliers d'années.
Il faut en effet beaucoup de temps pour améliorer les variétés, surtout lorsque l'on souhaite créer des plantes et des cultures qui présentent de multiples caractéristiques utiles. En raison de la dissémination aléatoire des caractères génétiques, il n'est pas facile de trouver des plantes individuelles qui ont la combinaison idéale de caractères, comme le volume de graines ET la résistance aux maladies ET une bonne conservation ET une bonne saveur. Il faut avoir beaucoup de chance et travailler avec un très grand nombre de plantes pour trouver celle qui possède (la plupart de) tous les caractères.
Comment créer une variété hybride
Les sélectionneurs ont beaucoup appris depuis que Gregor Mendel a mis au point, au XIXème siècle, les principes de base de la génétique en travaillant avec des pois dans le jardin de son monastère. La technique connue sous le nom d'hybridation fournit un processus permettant de rassembler les caractères désirables en un seul individu. Voici comment elle fonctionne :
Imaginez que vous avez une population de carottes à pollinisation ouverte. Certains individus de la population font de très belles carottes, mais ils sont toujours sensibles aux maladies foliaires. Cela signifie que ces plantes ne sont pas très performantes pendant les saisons humides. Dans la même population, il y a aussi des individus qui semblent avoir une meilleure tolérance aux maladies foliaires, mais leurs racines ne sont que moyennes. Malgré tous nos efforts, nous ne trouvons pas de plantes qui ont à la fois de belles racines ET une bonne tolérance aux maladies foliaires.
Sélectionnons maintenant des plantes avec de bonnes racines et gardons-les séparées du reste des carottes. Nous laissons ces plantes se croiser, et pendant plusieurs années, nous continuons à sélectionner les plantes ayant les meilleures racines et nous rejetons le reste. Nous finirons par obtenir une population de plantes ayant pour la plupart de bonnes racines.
Nous pouvons faire de même avec les plantes qui semblent avoir une bonne tolérance aux maladies foliaires. En sélectionnant les plantes les plus saines, nous obtenons un groupe de plantes avec des feuilles fortes et saines, même dans des conditions humides.
Nous appelons la population de plantes ayant de bonnes racines une lignée parentale, et la population de plantes ayant des feuilles saines est ausi une autre lignée parentale. Maintenant, nous laissons ces deux lignées fleurir dans le même champ et nous les laissons échanger du pollen et produire des graines. Ces graines se développent en individus hybrides qui produisent à la fois de bonnes racines ET un feuillage sain. L'hybridation combine les caractéristiques des populations parentales, ou lignées parentales, en une nouvelle population hybride, ou variété hybride. (En latin, cette variété hybride, qui est la première génération de descendants des deux lignées parentales, est appelée Filius 1. C'est de là que vient l'abréviation F1).
Avantages des variétés hybrides
La forte sélection et la consanguinité des lignées parentales rendent ces dernières plus uniformes. En combinant deux lignées parentales très uniformes, nous créons des hybrides qui sont également très uniformes. Cela signifie que la culture a tendance à se développer de manière prévisible et à mûrir de manière uniforme. Cela présente des avantages pour la conduite des cultures et la récolte.
La combinaison de génétiques sélectionnées dans un hybride donne souvent à l'hybride une vigueur supplémentaire (l'hybride a plus de vigueur que les deux lignées parentales combinées). Cette vigueur hybride permet aux plantes d'être plus robustes et de produire des récoltes plus importantes.
Maintenance des variétés hybrides
Gregor Mendel a démontré que la combinaison des caractères des individus hybrides sera brisée lorsque ces plantes hybrides seront autorisées à se croiser par un processus que nous connaissons sous le nom de ségrégation. Ceci est le résultat d'un réarrangement aléatoire du matériel génétique par reproduction sexuée. Ainsi, pour pouvoir continuer à produire la même variété hybride, nous devons maintenir les deux lignées parentales de sélection. Chaque fois que nous croisons les deux lignées parentales, nous recréons la variété hybride qui porte les caractères désirables des deux parents.
Qu'en est-il des banques de semences ?
Nous entendons parfois des critiques sur l'hybridation qui soulignent que les agriculteurs ne peuvent pas conserver leurs propres semences et doivent acheter chaque année de nouvelles semences de la variété hybride auprès de la société de semences. Oui, c'est certainement vrai. Mais l'hybridation n'est pas le domaine exclusif des entreprises de semences commerciales. Les amateurs, les jardiniers et les agriculteurs professionnels peuvent appliquer les mêmes principes et fabriquer leurs propres hybrides. C'est simplement beaucoup de travail, et il faut beaucoup de temps et une équipe bien organisée pour maintenir les lignées parentales, produire des hybrides et produire des semences propres et saines. Les jardiniers et les agriculteurs qui comptent sur les avantages de bons hybrides productifs s'accordent à dire que cet achat annuel en vaut la peine.
Les hybrides sont naturels
L'hybridation utilise la variation génétique qui existe dans les populations naturelles. Grâce à la sélection, nous pouvons créer plusieurs lignées parentales différentes dans lesquelles les caractères de notre choix sont combinés. En mélangeant et en faisant correspondre différentes lignées parentales, nous pouvons combiner ces caractéristiques dans une variété de combinaisons et créer une gamme de nouvelles variétés hybrides.
Les hybrides ne sont pas des OGM
Il existe de nombreuses techniques qui peuvent faciliter le développement de lignées parentales consanguines et de variétés hybrides, comme la pollinisation manuelle (au lieu de dépendre des insectes ou du vent) et les mécanismes d'auto-incompatibilité naturels ou la stérilité mâle. Quoi qu'il en soit, l'hybridation fonctionne avec le matériel génétique d'une espèce et n'implique pas de techniques qui modifient le génome de l'espèce par l'introduction d'ADN d'autres espèces.
Les hybrides ne sont pas des clones. Une population hybride est composée d'un groupe d'individus qui partagent certaines caractéristiques majeures, mais il existe toujours une variation génétique considérable. Après tout, les lignées parentales ne sont pas complètement identiques, mais seulement fortement sélectionnées (généralement pendant environ 6 à 7 générations). Les clones sont des individus qui sont produits par reproduction végétative (pommes de terre, ail, arbres fruitiers, raisins, etc.), tandis que les hybrides sont le produit d'une reproduction sexuée.
L'amélioration des plantes ne s'arrête jamais
La sélection variétale moderne est favorisée par une meilleure connaissance du génome des plantes. Nous disposons aujourd'hui d'un équipement de laboratoire qui peut nous aider à déterminer rapidement le contenu génétique d'un individu et nous permet de déterminer, à un stade précoce de la croissance des plantes, quelles sont celles qui présentent le caractère qui nous intéresse. C'est d'ailleurs le même type d'équipement qui est utilisé pour étudier les virus et développer des vaccins.
L'expansion rapide de nos connaissances sur le génome des plantes et la disponibilité d'équipements analytiques automatisés aideront à développer de nouvelles variétés qui peuvent prospérer dans des conditions environnementales stressantes, avoir un plus grand contenu nutritionnel et une meilleure saveur, et produire efficacement avec seulement un minimum d'intrants.
L'application réfléchie et attentionnée de ces techniques sera bénéfique pour nous tous.
