Blé : la course à la résistance aux phytopathogènes est engagée

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En 2016 la première infection du blé par le champignon phytopathogène Magnaporthe oryzae fut décrite au Bangladesh alors que depuis l’apparition de ce pathogène dévastateur spécifique du blé sa présence n’avait été mentionnée qu’exclusivement en Amérique du Sud. Il fut décrit en 1985 dans l’État brésilien du Parana et ensuite près de Sao Paulo puis au Paraguay réduisant les rendements jusqu’à 32 % malgré deux applications de fongicides. Ce champignon a également fait son apparition en Inde en 2017. On pourrait croire qu’au Bangladesh, et Inde et au Pakistan le blé n’est pas la céréale prépondérante dans l’alimentation. Il n’en est rien car la consommation de blé est en constante augmentation. En Inde par exemple chaque habitant consomme environ 60 kg de blé par an, soit un doublement depuis le début des années 1960. Ce champignon attaque l’épi et les grains sèchent sans atteindre la maturité et la menace se précise en Inde avec depuis 2017 des atteintes confirmées dans les Etats de Maldah, Murshidabad et Nadia à l’est du pays. Enfin d’autres cas sporadiques ont été décrits dans l’ouest de l’Inde et aussi au Pakistan.

Cette menace fongique pourrait atteindre l’Europe et la Russie (plus gros exportateur de blé au monde) et alors ce sera la catastrophe car cette région est la plus importante productrice de blé. Dans la situation idéologique actuelle de réduction de l’usage de pesticides les agriculteurs se retrouveront confrontés à des baisses de rendement d’environ 30 %. Si pour l’instant ce sont les petits paysans de l’Inde, du Bangladesh ou encore du Paraguay qui sont concernés le problème pour les grands producteurs de blé d’Europe sera potentiellement catastrophique. Or le blé n’a jamais fait l’objet d’une quelconque modification génétique par transgénèse. En 2004 un dossier d’homologation pour un blé résistant aux herbicides a été déposé mais il n’y a pas eu de suite. Quant au riz inutile de revenir sur le cas du riz doré dont l’interdiction constitue un véritable scandale planétaire à la suite des campagnes de la propagande honteuses de Greenpeace. Ce riz produit de la provitamine A et est nullement toxique, au contraire.

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Bref les céréales sont délaissées par les grandes firmes impliquées dans la transgénèse végétale et c’est regrettable car la sélection ancestrale consistant à réaliser des hybridations successives qui se sont étalées sur des siècles a abouti à une polyploïdie du génome tout en faisant perdre à ce dernier sa diversité génétique avec pour résultat une grande vulnérabilité aux attaques fongiques. Ainsi la majorité des gènes de résistance aux maladies se sont raréfiés alors que le génome de l’ancêtre du blé, Triticum turgide aussi appelé épeautre contient plus de 300 gènes de résistance identifiés. Dans la figure ci-dessus se trouve l’étape d’identification des gènes de résistance dans l’ancêtre du blé pour ensuite permettre leur son intégration dans le génome du blé moderne. La première étape (figure ci-dessous) consiste à appliquer un agent mutagène ( EMS = ethyl methane sulfonate) et ensuite repérer les gènes mutés ayant induit une susceptibilité, dans le cas présent, au champignon Puccinia graminis qui attaque les feuilles du blé.

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Quand les gènes ont été identifiés puis clonés ils seront réintroduits dans le blé polyploïde « moderne ». Ces gènes codent pour des protéines de résistance qui comportent des séquences riches en leucine (NLR = leucine rich repeat) et les séquences d’ADN codant pour ces protéines comportant des séquences riches en leucine peuvent être suivies au cours de la sélection au niveau moléculaire et non pas au niveau de la plante elle-même (target enrichment).

Au final cette approche de modification génétique n’introduit pas de gènes étrangers mais au contraire elle restaure des caractères génétiques et phénotypiques qui avaient disparu au cours du long processus de sélection par hybridations successives. L’utilisation de l’outil CRISPR-cas9 est alors utilisé pour la réintroduction. L’intérêt de cette approche est qu’elle est rapide mais elle nécessitera des essais en plein champ pour vérifier par exemple la stabilité de la construction en conditions réelles de culture. Il s’agit donc d’un espoir pour les pays dont l’approvisionnement en céréales est critique comme ceux cités plus haut. Il ne fait aucun doute, compte tenu de l’approche expérimentale mise au point, que ces pays autoriseront la culture de ce type de blé résistant aux attaques fongiques. Il y a en effet un caractère d’urgence qui concerne de nombreux pays dans le monde. Compte tenu des immenses enjeux économiques et sociaux il est prévisible que cette nouvelle approche de modification génétique qui n’introduit pas de gènes étrangers dans le génome de la plante sera rapidement homologuée. Il reste à connaître l’attitude qu’adopteront les récalcitrants à tout progrès scientifique ou technique que sont ces écologistes ultra-politisés qui ont déjà sur la consciences des dizaines de millions de morts depuis l’interdiction du DDT puis du riz doré …

Sources. Science magazine et Nature Biotechnology, doi : 10.1038/nbt.3543 article aimablement communiqué par le Docteur Brande BH Wulff

Hydrocarbures contre carbohydrates

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Au milieu des années 80 l’Arabie Saoudite s’est lancée dans un vaste programme agricole au nord-ouest de la péninsule en utilisant à outrance la nappe aquifère fossile datant de la fin de la grande glaciation du Würm. La production de blé avait rapidement atteint de tels sommets que le pays était devenu un exportateur important de cette céréale satisfaisant les besoins des pays alentour, Koweit, Emirats Unis, Qatar, Bahrain, Oman et Yémen. Aujourd’hui les derniers champs circulaires (800 mètres de diamètre) ont presque tous disparu car il est devenu urgentissime de préserver l’aquifère sous-jacent. Ce ne sont pas les quelques gouttes d’eau ou flocons de neige (réchauffement climatique oblige) qui tombent sur les montagnes frontalières de la Jordanie et de l’Irak qui pourront ré-alimenter cette nappe profonde. En 2016 l’Arabie Saoudite devra importer 100 % du blé dont elle a besoin (4,5 millions de tonnes), la production domestique de blé déclinant depuis près de dix ans.

Fort heureusement pour le Royaume il y a encore du pétrole et quand on sait que la moitié du pétrole pompé est brûlée sur place pour produire de l’électricité qui alimente notamment les conditionneurs d’air et des usines de dessalage d’eau de mer, pourquoi alors arrêter la culture céréalière brutalement. Tout simplement parce qu’il n’existe aucun aqueduc pour transporter l’eau dans la vallée perdue au milieu des dunes de sable entre Al Jawf et Al Qurayyat presque aussi étendue que le Liban. Il n’y a en effet que des dunes de sable et des collines rocheuses escarpées tout autour de cette vallée.

De plus les Saoudiens commencent à injecter de l’eau de mer dans les nappes de pétrole pour forcer la production (il ne faut pas trop le dire car les réserves d’hydrocarbures du Royaume sont top-secrêtes, la CIA est très vigilante sur ce point). Ce pays s’est acheminé vers une situation totalement ubuesque. Seuls travaillent quasiment comme des esclaves les immigrés sans aucun statut social. Les réserves fossiles d’eau du nord-ouest ont été pillées pour satisfaire une espèce de fierté nationale ridicule, les champs pétrolifères seraient-ils aussi en voie d’épuisement, du moins certains d’entre eux ? Triste avenir pour l’un des pays du monde les plus « riches » mais aussi le plus pollueur par habitant !

Source : Bloomberg, illustration capture d’écran Google Earth

Encore une fois le (supposé) réchauffement climatique mis à profit (et pertes) …

Les Anglais, jusqu’à récemment, étaient exportateurs nets de blé mais un été 2012 désastreux (en raison du réchauffement climatique) et un printemps 2013 pire que tout ce que les experts auto-proclamés climatologues du GIEC auraient pu prévoir avec leurs théories nuageuses a fait qu’il risque de n’y avoir plus un seul grain de blé en stock à la fin de l’année dans les silos anglais. Qu’à cela ne tienne, une usine de bioéthanol vient d’être inaugurée près de Hull pour traiter annuellement 1,1 million de tonnes de blé et produire 420 000 mètres-cube d’éthanol et un demi million de tonnes d’aliments protéinés pour animaux, essentiellement des levures. Les environnementalistes (je ne dis plus écologistes ou Verts, certains de mes lecteurs n’apprécient pas) qui sévissent dans les sphères gouvernementales ont gagné la partie, mais puisqu’on parle de réchauffement, de carbone et d’énergies renouvelables, quel est en réalité le bilan carbone global de cette usine, la société Vivergo, initiatrice du projet, n’en dit rien et les avis sont pour le moins partagés. Outre ce bilan carbone global qui fait débat, la rentabilité d’une telle installation dépend des cours du blé mais aussi et surtout de ceux du pétrole car la production de bio-carburants reste infinitésimale en comparaison des dizaines de millions de barils de pétrole quotidiennement pompés sur la Terre entière et il suffit d’un renchérissement minime des cours des céréales, et pas seulement du blé, pour que l’usine soit contrainte d’arrêter sa production. Une autre usine de bioéthanol située à Teesside également en Grande-Bretagne est fermée depuis le mois d’avril en raison du renchérissement du prix du blé. On peut toujours espérer qu’au final, ce seront les consommateurs de carburant d’origine pétrolière qui paieront à la pompe  comme les Danois paient avec leur facture d’électricité particulièrement douloureuse les installations d’éoliennes dans leur pays. Et comme par hasard, en France, EDF augmente ses prix alors que l’électricité made in France est l’une des moins chères du monde avec le Québec, et devinez pourquoi ? Pour financer ses projets climato-compatibles d’éoliennes off-shore et d’hydroliennes, entre autres actions pour amuser la galerie …

Business secretary Vince Cable opening the Vivergo biofuels plant

Source : The Guardian, photo (Guardian) le Business Secretary Vince Cable, équivalent du ministre du redressement productif français (?)

Du blé RounDup Ready découvert dans l’Etat de l’Orégon

Jamais le blé génétiquement modifié pour résister au glyphosate n’a été autorisé aux USA (ni ailleurs) … et pourtant. Dans l’est de l’Oregon un paysan avait commencé à nettoyer son champ laissé en jachère l’année dernière avec du RoundUp pour probablement semer du maïs résistant à cet herbicide et autorisé aux Etats-Unis (comme le soja et le coton) et quelle ne fut pas sa surprise de voir encore pousser du blé qu’il a immédiatement arraché et envoyé pour expertise à un laboratoire de l’Etat. Les autorités fédérales ont rapidement pris la chose en main et finalement il s’est avéré que ce blé en tous points identique à un blé normal, si l’on peut dire, était en réalité un blé génétiquement modifié par Monsanto et testé en champ entre 1998 et 2005, date à laquelle Monsanto abandonna le dossier de demande de commercialisation qui ne lui fut finalement pas accordée. Certains Etats d’Asie, Japon, Philippines, Corée du Sud et Chine importent près de 40 millions de tonnes de blé essentiellement en provenance des USA. Or, comme d’ailleurs en Europe, le blé génétiquement modifié est interdit, pour des raisons que j’ignore mais que je subodore : le blé est essentiellement destiné à l’alimentation humaine. Cette nouvelle a immédiatement conduit le gouvernement japonais a annuler l’appel d’offre d’importation de blé américain. Comme ce blé modifié avait été testé en champ sur plus de 100 parcelles réparties dans 14 Etats américains y compris Hawaii, il va sans dire que c’est la panique chez les producteurs puisqu’il va falloir réaliser des tests génétiques sur tous les lots de blé exportés et même commercialisés sur le territoire américain. Il va sans dire également qu’on peut s’attendre à une très grande volatilité des cours du blé à Chicago si la suspicion s’installe durablement. Comme la pollinisation du blé s’effectue par dissémination du pollen par le vent, il y a fort à craindre que l’on retrouve les gènes de résistance au glyphosate, en fait des multi-copies du gène codant pour l’EPSP synthase, l’enzyme cible du glyphosate, sur presque l’ensemble du territoire nord-américain. Que mes lecteurs se rassurent, ce blé génétiquement modifié et fortuitement découvert dans la campagne verdoyante de l’Orégon n’est pas toxique, de même que le maïs ou le soja RoundUp Ready ne le sont pas non plus. Mais ce qui est le plus troublant dans cette histoire qui risque de faire grand bruit, c’est que Monsanto a récemment gagné un procès intenté à un agriculteur de l’Indiana qui « replantait » ses graines de soja RoundUp Ready en toute illégalité (voir mon billet https://jacqueshenry.wordpress.com/2013/05/13/monsanto-et-le-soja-roundup-ready/ ) or on peut se demander pourquoi Monsanto ne s’est pas soucié de nettoyer les parcelles sur lesquelles les essais avec le blé génétiquement modifié avaient été réalisés. Pour le moment le Département de l’Agriculture américain et Monsanto tentent de minimiser l’affaire mais pour combien de temps ?

Unknown

 

Source : Washington Post et crédit photo Wikipedia

Toutes les plantes C4, l’avenir ! Oui, c’est possible

Je ne voudrais pas ennuyer mes lecteurs en leur imposant un cours de biochime végétale tout simplement pour leur expliquer que les scientifiques sont sur le point de faire une immense découverte qui ne peut être compréhensible que si jes les soumets à ce petit cours de biochimie végétale.

Les plantes sont équipées pour transformer les photons (la lumière) en énergie sous forme d’électrons qui servent à maintenir les réactions chimiques du métabolisme cellulaire, dont la fixation de gaz carbonique. Et comme on parle un peu trop souvent à mon goût de réchauffement climatique, cette découverte tombe à point nommé, non seulement pour que les plantes soient capables de capter plus de gaz carbonique, mais aussi de produire plus de récoltes pour nourrir plus d’êtres humains qui produiront aussi plus de gaz carbonique à effet de serre. Mais je m’égare. Revenons donc aux plantes. Elles utilisent deux systèmes principaux pour capter le gaz carbonique. L’un deux, dit C3 car mettant en jeu des molécules chimiques comprenant trois atomes de carbones, est primitif, utilisé par tous les arbres, le blé entre autres cultures vivrières importantes et 98 % des plantes. Ce procédé primitif date probablement de l’époque où le gaz carbonique était abondant dans l’atmosphère et l’oxygène comparativement moins abondant. Les plantes ont donc développé alors ce système primitif mais il présente un mauvais rendement car justement l’oxygène entre en compétition avec le gaz carbonique dans le processus de captage de ce dernier par la plante dite C3. Pour les curieux reportez-vous à Wikipedia (en anglais ou en français) dont voici le lien :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynthèse#Le_m.C3.A9canisme_des_plantes_en_C4

Quelques plantes, dont le maïs, fonctionnent de manière différente et sont dites C4 parce qu’elles captent le gaz carbonique en deux étapes structuralement dissociées dans la feuille alors que ce n’est pas le cas pour les plantes C3 et la compétition entre l’oxygène et le gaz carbonique est réduite. D’où de meilleurs rendements, c’est évident, mais aussi une meilleure gestion de l’eau, car tout ce processus de captage du gaz carbonique fait « transpirer » la plante. L’apparition des plantes C4 date d’une quarantaine de millions d’années, c’est beaucoup certes, mais le carbonifère date de près de 400 millions d’années, justement à une époque où le gaz carbonique était abondant et ces plantes en C4 sont apparues justement parce que la quantité d’oxygène avait augmenté dans l’atmosphère. Les plantes en C4 fixent d’abord le CO2 à l’aide d’un enzyme spécifique sur le phospho-énol-pyruvate pour former de l’acide oxalo-acétique transformé en acide malique qui migre dans une autre partie de la feuille à l’abri de l’oxygène pour libérer le CO2 qui sera pris en charge par la RUBISCO dans le cycle de Benson-Calvin. Ca y est, je l’ai dit ! La rubisco est l’enzyme le plus abondant sur la planète mais il fonctionne très mal, sauf dans les plantes C4. On cherche à améliorer son rendement, mais la tâche est ardue  Ce qui pourrait l’être beaucoup moins serait d’intégrer aux plantes C3 les gènes qui ont conduit à cette compartimentation entre la fixation du gaz carbonique sur le phosho-énol-pyruvate et son intégration dans le cycle de Benson-Calvin. C’est ce à quoi se sont consacré des équipes de chercheurs financés par la fondation de Bill et Melinda Gates pour transformer le riz de C3 en C4 et des équipes de l’Université de Cornell, NY qui manipulent les gènes impliqués dans la structure compartimentée retrouvée dans les plantes C4 dite structure kranz ou en « festons » en français. Je n’invente rien ( http://www.news.cornell.edu/stories/Jan13/Scarecrow.html ) et pour bien illustrer mon propos, voici une image de cette structure dite kranz :

Kranz

Il est évident que les retombées économiques attendues de cette recherche sont immenses comme je l’ai dit au début de mon billet, tant pour fixer plus de CO2, les climato-alarmistes seront rassurés, que pour nourrir plus de monde avec des récoltes de riz et de blé 40 % plus abondantes et nécessitant moins d’eau d’irrigation. Cette fois si les anti-OGM continuent à s’insurger (en Europe) ils se tireront une balle dans le pied.