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Aider les plantes à s’adapter au changement climatique

Le chercheur Etienne Bucher vient d’obtenir une bourse européenne pour des travaux qui pourraient révolutionner l’agriculture. Ce spécialiste de l’épigénétique des végétaux développe une méthode unique au monde pour améliorer la réponse des plantes à des stress comme la chaleur, la sécheresse ou le froid. Ses explications.

Etienne Bucher

Accélérer l’évolution naturelle d’une plante pour qu’elle s’adapte mieux au changement climatique. Voilà la promesse portée par les travaux d’Etienne Bucher, directeur de recherche à l’INRA et responsable de l'équipe EpiCenter à l'IRHS (Institut de Recherche en Horticulture et Semences) d’Angers. A ce jour, son équipe est la seule au monde à proposer une nouvelle approche permettant « d’améliorer les plantes sans avoir recours à des croisements de variétés ou des OGM (organismes génétiquement modifiés) ». Sa solution fait appel à l’épigénétique, « un domaine de recherche qui bouleverse la biologie depuis une dizaine d’années, raconte le chercheur. Chez les humains comme chez les plantes, le code génétique inscrit dans la séquence de l’ADN n’est pas la seule information transmise d’une génération à l’autre. Il y a aussi transmission d’une mémoire de l’activité des gènes. Ce code épigénétique contenu dans le génome contrôle l’expression des gènes, il peut les allumer ou les éteindre pour modifier les caractéristiques d’un organisme afin de le rendre plus résistant à son environnement ou à une bactérie par exemple. » Les études d’Etienne Bucher dans ce domaine l’ont conduit à faire breveter une méthode de création de nouvelles variétés de plantes plus résistantes à des stress environnementaux comme la sécheresse, la chaleur, le froid ou la salinité. Le Conseil européen de la recherche vient de lui accorder une bourse1 de près de deux millions d’euros pour mener à bien ses travaux sur le riz et le soja dans les cinq prochaines années et contribuer à développer une agriculture durable.

La clé de la méthode développée par l’épigénéticien angevin repose sur le contrôle des transposons : « Ces éléments sont en quelque sorte la matière noire du génome des plantes, résume Etienne Bucher. Il s’agit de morceaux d’ADN autonomes capables de se déplacer dans le génome. Il arrive qu’ils s’insèrent à côté de gènes pour les activer afin d’aider la plante à s’adapter à certains stress. » Ce processus naturel joue un rôle important dans l’évolution des plantes mais se produit rarement. Enfin jusqu’à aujourd’hui. Car Etienne Bucher est parvenu à l’accélérer. Il a découvert comment multiplier des transposons dans le génome pour provoquer l’activation de gènes réagissant au stress. La plante s’adapte ainsi plus vite à un stress subi. « Nos premiers résultats démontrent que cela fonctionne avec le riz, commente le chercheur. En collaboration avec un institut à Taïwan, nous allons planter de nouvelles variétés élites – non croisées, à la base des variétés commerciales - pour évaluer leur résistance à la sécheresse ou à la salinité. » Le chercheur et son équipe espèrent des premiers résultats d’ici deux à trois ans et ont d’autres projets sur le feu.

 

Etienne Bucher entouré de son équipe EpiCenter à l’IRHS.

Etienne Bucher entouré de son équipe EpiCenter à l’IRHS. © Université d'Angers / C. Paquereau

 

D’origine suisse, Etienne Bucher a rejoint l’IRHS en 2014 dans le cadre de l’appel à projet régional Connect Talent. Objectif de la collaboration : créer un centre spécialisé en épigénétique à Angers : « Je suis venu ici pour transférer mon savoir-faire sur l’Arabette (Arabidopsis), une plante qui sert de modèle en laboratoire, à des plantes cultivées » témoigne l’épigénéticien. Hormis ses travaux sur des plantes annuelles comme le riz ou le soja, il s’intéresse également à des plantes pérennes comme le rosier ou le pommier. « Ces plantes sont souvent reproduites par greffage. En théorie, ces "clones" ont un génome identique mais il y a tout de même de la variabilité : certains pommiers vont faire des fruits rouges et d’autres des fruits jaunes bien que leur gènes soient identiques. On essaye donc de comprendre comment ce changement a lieu, comment l’épigénétique influence la couleur ou la taille du fruit. » Grâce à ces travaux, les producteurs devraient pouvoir mieux prédire la couleur de leurs pommes, l’un des facteurs qui influencent le plus le comportement d’achat des consommateurs. L’équipe EpiCenter pourrait également participer à des projets collaboratifs dans le domaine de la santé comme la lutte contre le cancer, une maladie qui peut trouver son origine dans des modifications épigénétiques.

 

1 En tant que lauréat de l’ERC Consolidator pour son projet “BUNGEE : Directed crop breeding using jumping genes”

Kogito.fr

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