Premier essai en plein champ en Suisse avec de l'orge modifiée au moyen de CRISPR/Cas9
Zurich-Reckenholz, 15.02.2024 - Agroscope a reçu de l'Office fédéral de l'environnement l'autorisation de mener un essai en plein champ avec de l'orge de printemps. Cet essai portera sur un gène de l’orge qui a été désactivé au moyen de nouvelles techniques de sélection. L’essai doit montrer si le rendement peut être augmenté de cette manière. Il débutera au printemps 2024 sur le site protégé (Protected Site) d’Agroscope à Zurich-Reckenholz et durera trois ans.
Le gène CKX2 est impliqué dans la régulation de la formation des graines. L'inactivation de ce gène au moyen de nouvelles méthodes de sélection (édition du génome par CRISPR/Cas9) permet d'augmenter le rendement du riz et du colza (voir ci-dessous «Du riz à l'orge»).
Collaboration internationale
Des chercheuses et chercheurs de la Freie Universität Berlin ont constaté que l'orge possède deux copies légèrement différentes de ce gène. Les lignées d'orge dont ils ont désactivé les deux copies, en collaboration avec des scientifiques du Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), ont produit en serre davantage de graines par épi. Agroscope entend étudier ces plants d'orge sur son site protégé, en collaboration avec la Freie Universität Berlin, afin de répondre entre autres aux questions suivantes:
- Les plantes produisent-elles également davantage de graines par épi dans les conditions d’un essai en plein champ et en résulte-t-il un rendement plus élevé?
- Les deux copies du gène doivent-elles être désactivées ou suffit-il d’en désactiver une seule?
- La désactivation d'une ou des deux copies du gène modifie-t-elle d'autres caractéristiques en plein champ que le seul rendement?
Pas de matériel génétique étranger
Les chercheuses et chercheurs ont désactivé une ou les deux copies du gène CKX2 de différentes plantes d'orge au moyen du procédé CRISPR/Cas9. Contrairement aux plantes étudiées jusqu'à présent sur le site protégé d’Agroscope, ces lignées d'orge ainsi produites ne contiennent pas de matériel génétique étranger. Bien qu'une telle modification puisse également résulter d'une mutation naturelle fortuite, ces orges sont traitées comme des plantes génétiquement modifiées (PGM), car le procédé utilisé est nouveau et qu'il intervient dans le génome de la plante. C'est la raison pour laquelle l'essai en plein champ a nécessité une autorisation de l'Office fédéral de l'environnement.
Essais à partir du printemps 2024
L'essai en plein champ débutera au printemps 2024 sur le site protégé d'Agroscope à Zurich-Reckenholz et durera trois ans. Pour des raisons pratiques, la recherche est réalisée avec une ancienne variété d'orge de brasserie, la «Golden Promise», qui n'est pas cultivée en Suisse. Cette variété est relativement facile à modifier génétiquement et sera donc souvent utilisée dans la recherche. Les connaissances acquises pourront aussi être exploitées pour les variétés d'orge modernes et, avec de bonnes chances de succès, pour d'autres céréales comme le blé ou l'épeautre.
Discussions en cours sur la réglementation
La réglementation des plantes issues de nouvelles méthodes de sélection comme CRISPR/Cas9 fait actuellement l'objet de discussions dans différents pays. Selon une première décision prise la semaine dernière par le Parlement européen, de telles plantes, qui pourraient également être créées fortuitement dans la nature (sans patrimoine génétique étranger), devraient à l'avenir être réglementées de manière moins stricte. Le Conseil fédéral fera probablement, au deuxième semestre 2024, des propositions sur la manière dont il envisage de réglementer à l'avenir l'autorisation de telles PGM en Suisse.
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Du riz à l’orge
La formation de rendement des plantes cultivées est complexe et de nombreux gènes différents y sont impliqués. Des scientifiques japonais ont toutefois découvert que, dans le riz, la mutation du gène CKX2 a un effet inattendu important sur le rendement. Les résultats obtenus ont été si convaincants qu'ils sont aujourd'hui appliqués dans la sélection du riz.
Les résultats de la recherche montrent que des gènes apparentés au CKX2 du riz jouent également un rôle dans le rendement du colza par exemple. Il est donc logique d'étudier si cet effet se produit aussi dans d'autres plantes cultivées. Dans le meilleur des cas, il sera possible, à l'issue de l’essai sur le site protégé, de recommander aux obtentrices et obtenteurs la désactivation d’un ou des deux gènes CKX2 pour augmenter le rendement. Ce qui est certain, c'est que cet essai fournira des informations importantes sur la fonction des gènes CKX2 dans l'orge - et donc des pièces supplémentaires du puzzle pour une meilleure compréhension de la formation de rendement.
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