Résistant au feu bactérien
Des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'Institut Julius Kühn en Allemagne ont pour la première fois produit une pomme résistante au feu bactérien. A l'aide du génie génétique cis, ils ont transplanté un gène de résistance provenant d'une pomme sauvage dans le génome d'une pomme de la variété Gala. Le gène protège efficacement l'arbre contre l'infection.
Les arboriculteurs craignent le feu bactérien. L'infection flambe régulièrement et cause d'importants dégâts dans les vergers de pommiers. En 2007, l'année de la dernière grande épidémie, les dégâts se sont élevés à 50 millions de francs en Suisse. 250'000 arbres ont dû être détruits. Comme antidote à l'agent pathogène, la bactérie Erwinia amylovora, les agriculteurs utilisent principalement des produits de pulvérisation contenant l'antibiotique streptomycine - une méthode controversée pour sauver les arbres fruitiers et les récoltes.
Dans la dernière édition de la revue spécialisée "Plant Biotechnology Journal", des chercheurs dirigés par Cesare Gessler, phytopathologiste à l'ETH, et de l'Institut Julius-Kühne en Allemagne présentent maintenant une pomme génétiquement modifiée de la variété populaire Gala, résistante au feu bactérien. Dans une publication précédente parue dans la même revue, les chercheurs de l'ETH avaient déjà présenté une plante Gala qui, grâce à l'introduction d'un gène de résistance provenant d'une pomme sauvage, est également résistante à la tavelure, une maladie fongique fréquente.
Un seul gène protège suffisamment
Les chercheurs ont réussi pour la première fois à identifier et à isoler le gène de résistance au feu bactérien dans une pomme sauvage et à confirmer sa fonction de gène médiateur de résistance. Ce gène sponsorise le code génétique d'une protéine qui reconnaît une protéine de surface de l'agent pathogène et qui, par conséquent, déclenche la réaction de défense de la plante infectée. Ce seul gène suffit à protéger la plante contre la maladie.
Cesare Gessler et ses collaborateurs ont besoin pour cela de ce que l'on appelle le génie génétique cis. Des gènes supplémentaires sont introduits dans des organismes cisgéniques à l'aide des méthodes biotechnologiques disponibles. Ceux-ci ne sont toutefois pas étrangers à l'espèce, comme c'est le cas pour les organismes dits transgéniques. Au contraire, la pomme a simplement reçu des gènes d'une autre variété de pomme. Pour savoir si le transfert de gènes a réussi, le gène a certes été marqué avec d'autres gènes étrangers à l'espèce. Mais les chercheurs ont réussi à éliminer ultérieurement ces gènes étrangers du génome de la pomme Gala, de sorte qu'il ne reste que des gènes de pomme sauvage.
À l'institut de recherches Agroscope de Wädenswil et en Allemagne, les propriétés de résistance des pommiers dotés du gène de résistance au feu bactérien ont été testées en serre. Les chercheurs ont infecté ces plantes avec le feu bactérien. Il s'est avéré que le gène de résistance protégeait efficacement les arbres contre l'infection.
Développement pour la poubelle ?
Bien que Gessler puisse maintenant récolter les fruits de ses années de recherche et de développement, il ne pense pas que les arboriculteurs planteront un jour de telles pommes cisgéniques. D'une part, le moratoire sur le génie génétique, qui interdit la culture d'organismes génétiquement modifiés (OGM), est toujours en vigueur en Suisse. Cela concerne également les cultures cisgéniques. "En outre, l'opposition aux OGM est toujours trop forte en Suisse", explique-t-il. Et contrairement aux Etats-Unis, ce n'est pas le produit individuel qui est jugé lors de l'admission dans notre pays et dans l'UE, mais la technologie utilisée dans la culture. "Si ni l'attitude ni la législation ne changent, la pomme Gala cisgénique ne sera jamais cultivée", conclut le phytopathologiste.
Gessler n'est pas un partisan acharné des OGM, qui veut à tout prix imposer des cultures génétiquement modifiées. "Mais pour les plantes utiles comme la banane, le manioc ou justement les pommes, qui peuvent être multipliées par clonage, l'utilisation du génie génétique est judicieuse", dit-il. Les consommateurs doivent se rendre compte qu'une pomme Gala issue de la culture biologique est traitée au moins 25 fois au cuivre et au soufre, ce qui pollue fortement les sols, l'air et les nappes phréatiques. Selon lui, la Gala cisgène, résistante à la tavelure et au feu bactérien, ne doit pas être traitée de la sorte et est donc plus respectueuse de l'environnement qu'une pomme cultivée biologiquement.
Croiser le gène de résistance par la culture traditionnelle prend en revanche trop de temps, explique Gessler. Il faudrait croiser la variété Gala avec une pomme sauvage, et au cours des générations suivantes, il faudrait éliminer les propriétés indésirables de la pomme sauvage qui seraient également croisées. Cela peut prendre plusieurs décennies et, au final, une nouvelle variété est créée.
Plus de gènes de résistance pour une double sécurité
Un autre obstacle s'oppose à la culture prochaine de pommiers cisgéniques : "Le gène implanté est certes déjà efficace, mais l'agent pathogène n'a besoin que d'une mutation pour contourner cette résistance. Cela peut aller très vite", fait remarquer Gessler. Il est donc nécessaire d'insérer d'autres gènes de résistance dans la pomme Gala cisgénique afin de cumuler leurs effets. Ainsi, la probabilité que l'agent pathogène déjoue la protection contre les infections diminue de manière exponentielle. Ce n'est qu'alors que l'on pourrait envisager de commencer à planter des arbres cisgéniques en plein champ. L'institut de recherches Agroscope Wädenswil poursuivra ses recherches sur cette résistance multiple, car Gessler quittera l'ETH en avril 2014 pour raison d'âge.
La menace du feu bactérien sur les cultures fruitières n'est donc pas écartée à court terme. "Il est possible qu'une nouvelle épidémie se déclare ce printemps", avertit Gessler. Selon lui, un temps chaud et pluvieux juste avant la floraison est la condition idéale pour que les bactéries responsables du feu bactérien se multiplient de manière explosive.
Référence bibliographique
Broggini GAL, Wöhner T, Fahrentrapp J, Kost TD, Flachowsky H, Peil A, Hanke M-V, Richter K, Patocchi A & Gessler C. Engineering fire blight resistance into the apple cultivar 'Gala' using the FB_MR5 CC-NBS-LRR resistance gene of Malus 9 robusta 5. Plant Biotechnol. J., 2014, doi : page externe10.1111/pbi.12177