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L’amélioration 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 – www.fp.upmc.fr
Les progrès de l’agriculture
Amélioration de la qualitéle pain est meilleur, les fibres de coton plus
longues et plus solides
Amélioration du rendement150 % pour le blé en 40 ans
90 % pour le maïs en 30 ans62 % pour le colza en 30 ans47 % pour la pomme de terre en 20 ans36 % pour le coton en 20 ans
Les priorités actuelles de l’amélioration des plantesgarantir une récolte à peu près constante
Les grandes étapes de l’amélioration des plantes
La sélection massalela méthode empirique ancestrale
La sélection généalogiquemilieu du XIXe siècle
Les hybrides F1première moitié du XXe siècle
La sélection récurrentemilieu du XXe siècle
Les biotechnologiesfin du XXe siècle
La création variétale
La sélection généalogique(à la de Vilmorin)
Réunir dans une même variété des qualités dispersées dans plusieurs
Il faut pour cela :1. disposer d’un vaste choix de variétés2. croiser les plantes possédant les
caractères qu’on veut réunir3. sélectionner dans la descendance les
plantes les plus intéressantes4. recommencer jusqu’à l’élimination des
caractères non souhaités
La génétique traditionnelle
Le maïs : de la sélection massale aux hybrides F1
Les grandes étapespremière moitié du XIXe : mélanges de populations de
maïs venant de différentes régionsdeuxième moitié du XIXe : sélection massale dans ces
populationsLes facteurs limitant la production
la récolte est manuelle et va d’octobre à mi-décembre ou mi-janvier
la production est limitée par la main-d’œuvre disponible (60 ha pour une famille)le poids de grains par épi est plus important que le rendement à l’hectare
Les objectifs au début du XXe
développer le machinisme agricole
Les hybrides F1
La création des hybrides F1 (USA)1909 sélectionner les lignées pour leur aptitude à
donner des hybrides F1 vigoureux1922 Henry C. Wallace + Richey1926 création de Pioneer1942 l’Iowa : 99 % de maïs hybrides1960 les hybrides F1 dominent la production aux
USA (et vers 1970 en France)
La généralisation des hybrides F1presque toutes les variétés actuelles de légumes
sont des hybrides F1
L’apport des hybrides F1
Norman Borlaug et M.S.Swaminathan
La réponse aux engrais
La révolution verte
1966 IndeBlé américain à haut rendement adapté au climat
tropical (Norman Borlaug)Riz à haut rendement (Swaminathan)
Politique agricole cohérenteSemences, engrais et pesticides subventionnésPrix agricoles garantis et stablesCrédits pour les semences, les fournitures et
l’investissementFormation des agriculteurs
Une diffusion rapide en Asie et en Amérique latine
La révolution verte aujourd’hui
8 000 variétés à fort rendement pour les 11 espèces les plus cultivées sous les tropiquesBlé : 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 !
La production de riz depuis 1960
Les biotechnologies agricoles
Clonage et croisements interspécifiques
Utilisations du sauvetage d’embryons
L’embryon avorte car l’albumen ne se développe pas correctement dans les croisements interspécifiques
Croisements des variétés cultivées avec des espèces sauvages résistantes aux maladiesCréation de courgettes résistantes aux
maladiesCréation de laitues résistantes aux
maladies
Variétés obtenues par culture d’anthères et sauvetage
d’embryons
Le triticaleHybride seigle × blé
Le NERICA (New rice for Africa)Hybride riz africain × riz asiatiqueRiz 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)
Raccourcir le temps
Créer une plante OGM
Les plantes OGM
L’amélioration des conditions de travail des agricultures
Deux moments clés de la culturele désherbagela lutte contre les insectes
Pour le soja et le maïs, l’important est le désherbagediminution des labours
Pour le coton, l’important est la lutte contre les insectesle coton représente un quart de la
consommation mondiale d’insecticides
Nombre de traitements annuels aux pesticides
Herbicides AutresBlé tendre 2,3 4,3Maïs 2,7 0,5Colza 2,1 4,6Betterave 9,7 2,7Pomme de terre 2,1 14,4
Autres = fongicides, insecticides, anti-limaces
Superficies cultivées en OGM
Pays cultivant des OGM
Les OGM cultivés en 2007
Les OGM destinés à l’alimentation humaine
• actuellement– maïs blanc– fruits et légumes (papaye, poivron, tomate)
• d’ici 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)
L’étiquetage OGM
• L’étiquetage est la règle pour les produits bruts tirés de plantes OGM– seuil de 0,9 % à 5 % selon les pays
• Il n’y a pas de consensus pour les produits purifiés fabriqués à partir de plantes OGM– Chine : « Ce produit est fabriqué à partir d’OGM
mais il ne contient plus de composants OGM »– Europe et Russie : « OGM » sur l’étiquette– Autres pays : aucune mention
• Pas d’étiquetage pour la viande, le lait, les œufs, etc. obtenus à partir d’animaux nourris avec des produits OGM
Impact sur le commerce international
Aucun impact sur le commerce des aliments pour animaux
L’Europe importe 60 % des tourteaux destinés à l’alimentation animale – 36 % Argentine (100 % OGM)– 28 % Brésil (20 % OGM)– 18 % USA (60 % OGM)
Histoires de gros sous
Le Catalogue officiel des espèces et variétés
1884 Station nationale d’essais de semences1905 Loi sur la qualité des semences1922 Comité de contrôle des semences1932 Catalogue officiel des espèces et variétés1942 Comité technique permanent des semences1949 Interdiction de toute commercialisation de
variétés non-inscrites au Catalogue1961 Union pour la protection des obtentions
végétales (~ 60 pays)1998 Annexe au Catalogue pour les variétés
potagères destinées aux amateurs
Le Certificat d’obtention végétale
DHS : Distinction, Homogénéité, Stabilitése différencie par un caractère important, précis
et peu fluctuanthomogène pour l'ensemble des caractèresidentique à sa définition initiale à la fin de chaque
cycle de multiplication
VAT : Valeur Agronomique et Technologiquerendement, 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
Les variétés pour amateurs
L'amateur : la diversité, l'originalité, la rusticité et l'aspect « patrimoine culturel »
Rubrique annexe au catalogue officiel « variétés àusage 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
Les brevets
On peut breveter un produit (un gène dont on connaît l’effet)un procédé (procédé de culture cellulaire,
procédé d’expression d’un gène modifié…)
Deux droits subtilement différents :Le COV porte sur la variété telle qu’elle
est décrite dans le CatalogueLe brevet porte sur le gène introduit dans
la plante
La protection des variétés OGM
Les principaux acteurs de la recherche sur les OGM
80 % des recherches portent sur les plantes de grande culture
Le financement privé90 % pour les grandes cultures50 % pour les légumes (la tomate)20 % pour les fruits
La recherche publique mondiale détient 25 % des brevets
Le commerce des semences
• Le marché mondial des semences est d’environ 50 milliards d’euros– 30 milliards semences commerciales (1,4
milliards d’euros en France)– 20 milliards semences de ferme
• En Europe, l’utilisation 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
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 c’est interdit aux USA
La coexistence des différents modèles d’agriculture
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
• L’exemple de l’acide érucique dans l’huile de colza– moins de 1 % d’acide érucique dans les variétés destinées à
l’alimentation– 90 % d’acide érucique dans les variétés destinées à
l’industrie– le seuil est fixé à 2 % d’acide érucique pour les huiles
destinées à l’alimentation
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 % d’augmentation 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– c’est pratiquement impossible d’un point de vue
technique et économique– 1 % des lots de semences de maïs vendus en
Europe dépasse ce seuil
Comment l’agriculture Bio est-elle possible malgré les
mélanges ?
• L’agriculture Bio coexiste avec l’agriculture conventionnelle
• Il n’est pas possible d’éviter complètement la pollution par les pesticides et les croisements avec les variétés de l’agriculture conventionnelle
• Le problème est résolu en séparant la pratique agricole du résultat
• Le label Bio est attribué lorsque l’agriculteur respecte le cahier des charges Bio, même si les produits sont accidentellement contaminés
