 |
|||||||||||||||||||
 |
|
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
 |
|
|
|
|
|||
|
|||||||
| Les agriculteurs ont depuis l'origine sélectionné les plantes afin d'obtenir des récoltes suffisantes et des produits de qualité, tout en allégeant leur travail. Depuis le milieu du XIXe siècle, les sélectionneurs ont remplacé l'empirisme initial par une démarche plus rationnelle. L'étude du fonctionnement des plantes puis dès la fin des années 1980, le développement des biotechnologies, ont permis de rationaliser encore plus l'amélioration des plantes. La rémunération des sélectionneurs s'est faite selon des modalités qui ont varié au cours du temps. Avec l'essor des biotechnologies, le brevet a été introduit pour les semences. Fortement médiatisé à propos des OGM (organismes génétiquement modifiés), le recours aux brevets s'étend en fait à l'ensemble du domaine de l'amélioration des plantes. Comment les biotechnologies contribuent-elles à améliorer les plantes ? Les pouvoirs publics garantissent-ils l'accès de tous aux avancées des biotechnologies ? Pourquoi breveter les plantes ? Les brevets protègent-ils efficacement les intérêts des sélectionneurs ? Remettent-ils en cause les droits des agriculteurs ? Autant de questions auxquelles répond le présent dossier. Les conséquences des OGM sur la santé et l'environnement font l'objet du dossier « Les OGM dans l'alimentation et l'agriculture : qui est concerné ? Existe-t-il des risques ? ». |
|||||||
| 1 |
|
||||||
 |
Q | Comment les plantes ont-elles été domestiquées ? | |||||
| R | La domestication résulte du repérage et de la mise en culture de plantes ayant des qualités qui facilitent la récolte, la conservation des graines et la préparation des aliments. Elle a commencé par la sélection de plantes dont les grains restent fixés à l'épi à maturité, ce qui facilite la récolte. La multiplication de telles plantes est impossible sans l'intervention de l'homme. Dans leur région d'origine, les formes cultivées se croisent spontanément avec les formes sauvages. Ce couplage permet aux formes cultivées d'hériter de la résistance aux insectes et aux maladies des formes sauvages. Par contre, les hybrides ayant hérité des caractéristiques des plantes cultivées sont mal adaptés aux conditions naturelles et ils ne se disséminent pas dans l'environnement.  Références
|
||||||
|
Q | Quelles sont les principales plantes cultivées actuellement ? | |||||
| R | Une trentaine de plantes constituent l'essentiel de l'alimentation humaine actuelle (directement ou par l'intermédiaire des animaux). Les céréales (blé, maïs, riz) sont les plantes les plus cultivées. Pour chacune des trois, la production mondiale est d'environ 600 millions de tonnes par an. Les autres céréales importantes sont l'orge (140 millions de tonnes), le millet et le sorgho (90 millions de tonnes à eux deux). La deuxième culture est celle des tubercules (pomme de terre, manioc, patate douce, igname, taro). La production mondiale annuelle est de 300 millions de tonnes pour les pommes de terre, 190 millions de tonnes pour le manioc et 130 millions de tonnes pour la patate douce. La production mondiale est inférieure à 100 millions de tonnes pour les autres. La tomate est le principal légume après les tubercules. La production mondiale dépasse 110 millions de tonnes par an. La tomate représente 18 % de la valeur de la production de légumes frais en France, derrière les salades (23 % en comptant les endives) et avant les haricots verts (6 %). Viennent ensuite les oléagineux (soja, colza, arachide, etc.). La production mondiale est d'environ 270 millions de tonnes dont la moitié vient du soja ; l'arachide, le colza et les graines de coton comptant chacun pour environ 12 %. Les plantes sucrières sont la betterave à sucre (environ 230 millions de tonnes par an) et la canne à sucre, cette dernière fournissant 70 % du sucre mondial. Les principales cultures non-alimentaires sont le coton et l'hévéa (pour le caoutchouc). La production mondiale de fibres de coton était de 19,5 millions de tonnes en 2003. Références
|
||||||
|
Q | Pourquoi faut-il sélectionner régulièrement de nouvelles variétés ? | |||||
| R | La priorité est depuis toujours de sécuriser les récoltes grâce à des variétés résistant aux aléas de l'agriculture (sécheresse ou humidité excessive, parasites, maladies, etc.). La résistance aux maladies (champignons, virus) et aux insectes ravageurs n'est jamais acquise de façon définitive car les ennemis des cultures se modifient et s'adaptent sans cesse, entraînant régulièrement la disparition de variétés. L'élargissement des zones de culture, permettant de cultiver des espèces dans des régions a priori peu favorables, est rendue possible par la création de variétés adaptées à des contextes spécifiques (humidité, température, ensoleillement, nature du sol, etc.). Par exemple, le blé provient à l'origine d'une région semi-aride, la pomme de terre des plateaux andins. Enfin, la demande des consommateurs se diversifie. Actuellement, il faut des variétés pour l'industrie agroalimentaire et l'alimentation animale, mais aussi pour des marchés plus limités comme l'agriculture biologique ou la fabrication de biocarburants et de bio-lubrifiants. Pour être sûr des résultats, l'agriculteur est obligé d'utiliser des semences produites par des sélectionneurs professionnels. Références
|
||||||
|
Q | Qu'est-ce que l'amélioration des plantes a apporté à l'agriculture depuis les années 1960 ? | |||||
| R | Depuis quarante ans, la production a augmenté et la qualité des produits a été améliorée : le pain est meilleur grâce à de nouvelles variétés de blé, la fibre de coton est plus longue et plus résistante, etc. Ces progrès sont dus pour moitié à l'amélioration des plantes. Depuis 1960, l'amélioration des plantes combinée à l'utilisation d'engrais a permis de réduire la sous-alimentation dans le monde malgré la croissance de la population. L'amélioration des rendements du riz a permis d'augmenter de 40 % la consommation par habitant (la consommation mondiale moyenne par habitant est passée de 61,5 kg à 86 kg). Dans le même temps, le rendement a augmenté de 150 % pour le blé et la consommation mondiale moyenne par habitant est passée de 54,5 kg à 67 kg. La production mondiale de maïs a augmenté de 140 % entre 1970 et 2000 grâce à une augmentation générale du rendement (+ 90 %) et des superficies (+ 26 %). C'est la création de variétés résistant au froid qui a permis l'extension des zones de culture. On observe aussi une croissance de 140 % pour les oléagineux, mais elle est due plus à l'augmentation des surfaces qu'à celle des rendements (respectivement + 65 % et + 41 % pour le soja et + 108 % et + 62 % pour le colza). De même, la production de tomates a augmenté de 120 % depuis 1980 grâce à l'augmentation de la superficie cultivée (+ 79 %, contre + 22 % pour le rendement). Le rendement de la pomme de terre a augmenté de 47 % entre 1980 et 2000 et celui du manioc de 18 %. La production de coton a augmenté de 36 % au cours des vingt dernières années grâce à l'augmentation du rendement. Références
|
||||||
|
Q | Les objectifs des sélectionneurs sont-ils en train de changer ? | |||||
| R | L'objectif actuel est de concilier sécurité et rendement. Pour cela, les sélectionneurs doivent concevoir des mélanges de semences permettant d'améliorer les rendements, mais aussi de garantir une récolte stable quelles que soient les conditions de production (conditions climatiques, insectes ravageurs, maladies). Jusqu'ici, les sélectionneurs cherchaient à obtenir des variétés très homogènes ayant un très fort rendement dans un contexte donné (qualité du sol, quantité de chaleur et de pluie, etc.). Cette approche a conduit à une amélioration spectaculaire des rendements depuis 1960 et elle est appliquée actuellement aux cultures traditionnelles des pays en développement. Cependant l'utilisation de variétés très homogènes n'est pas adaptée aux régions où les conditions sont très variables d'une année sur l'autre car la récolte devient alors imprévisible, avec le risque qu'elle soit nulle. C'est notamment le cas dans de nombreux pays en développement. Traditionnellement, les agriculteurs de ces régions mélangent plusieurs variétés ayant des qualités complémentaires pour sécuriser leur récolte. En contre-partie le rendement n'est jamais très bon. Références
|
||||||
|
Q | En quoi consiste le travail du sélectionneur ? | |||||
| R | Le travail du sélectionneur consiste principalement à réunir dans une nouvelle variété des caractères dispersés dans différentes plantes. Les caractères propres à chaque variété correspondent à une combinaison particulière de gènes. L'amélioration revient donc à créer une nouvelle combinaison de gènes. Les sélectionneurs croisent les plantes ayant les caractères qu'ils souhaitent rapprocher. Ils sélectionnent ensuite dans la descendance les individus dans lesquels ces caractères sont réunis. Cependant, les individus sélectionnés ont généralement hérité de caractères indésirables en même temps que des caractères recherchés. Les sélectionneurs vont donc effectuer plusieurs cycles de « croisement puis sélection » jusqu'à obtenir une variété possédant les qualités souhaitées tout en ayant peu de caractères indésirables. L'obtention d'une nouvelle variété prend une dizaine d'années avec les techniques classiques. Les délais sont plus longs dans le cas des arbres. Aujourd'hui, la sélection assistée par marqueurs permet d'identifier en quelques jours les plantes qui possèdent les combinaisons de gènes recherchées. Le gain de temps est considérable. En effet, avec les approches classiques, il faut étudier au minimum la descendance de deux croisements successifs pour obtenir ce résultat (soit deux ans pour des plantes annuelles). La sélection assistée par marqueurs est une retombée concrète des programmes internationaux de recherche génétique des dix dernières années. Références
|
||||||
|
Q | Quelles ont été les grandes étapes techniques de l'amélioration des plantes ? | |||||
| R | La méthode la plus ancienne consiste à choisir les plantes qui semblent les plus intéressantes dans une population (beaucoup de graines par épis, etc.) et à utiliser leurs graines comme semences pour la culture suivante. L'opération est répétée de génération en génération, ce qui permet d'améliorer progressivement les performances de la culture. On parle de sélection massale. La diversité génétique des plantes sélectionnées est importante car les croisements ne sont pas contrôlés. Il faut de nombreuses décennies pour obtenir une amélioration notable de la population. A partir du milieu du XIXe siècle, les sélectionneurs ont créé des collections de lignées génétiquement homogènes (dites aussi lignées pures) en contrôlant les croisements des individus les plus prometteurs. Chaque lignée contient quelques caractères intéressants, mais aucune ne les contient tous. Les lignées pures sont les éléments de base que le sélectionneur va combiner ensuite par croisement pour créer des plantes ayant les caractéristiques demandées. Avec ces méthodes de « sélection puis croisement », il faut une dizaine d'années pour créer une variété. Vers le milieu du XXe siècle, les sélectionneurs ont commencé à combiner les deux techniques d'amélioration (on parle alors de sélection récurrente). La sélection massale est utilisée pour améliorer sur le long terme la qualité moyenne d'une population génétiquement très hétérogène. Et, à tout moment, le croisement contrôlé des plantes les plus prometteuses de la population permet de créer des variétés intéressantes. Depuis la fin des années 1970, les biotechnologies apportent des outils qui accélèrent considérablement le processus de sélection en permettant d'identifier en quelques jours et avec une bonne précision les plantes réellement intéressantes. Ces outils offrent aussi l'avantage de réduire les surfaces nécessaires à l'expérimentation. Dans le même temps, la maîtrise des cultures cellulaires a permis de multiplier à l'infini une seule plante ou d'obtenir des hybrides viables entre espèces éloignées. C'est le cas par exemple du triticale, hybride de blé et de seigle. Références
|
||||||
|
Q | Quelles ont été les premières semences résultant d'une approche scientifique et industrielle ? | |||||
| R | Les premières semences résultant d'une approche scientifique et industrielle sont les hybrides F1 (hybrides F1 est le nom donné aux descendants d'un croisement de deux lignées pures). Chez de nombreuses espèces, dont le maïs, les hybrides F1 sont beaucoup plus vigoureux que leurs parents. Par contre, ce n'est pas le cas chez le blé, sans qu'on sache actuellement pourquoi. Les variétés modernes de la plupart des légumes sont des hybrides F1. L'étude de l'intérêt agronomique des hybrides F1 a commencé au début du XXe siècle. L'utilisation des hybrides F1 de maïs s'est généralisée aux Etats-Unis à la fin des années 1930 et elle s'est imposée en France à partir des années 1960. Pour l'agriculteur, l'intérêt est double. La productivité des hybrides F1 est supérieure à celles des autres variétés et les cultures d'hybrides F1 se prêtent bien à la mécanisation car les plantes sont très homogènes (elles sont mûres en même temps). En revanche, les qualités des hybrides F1 sont perdues dans leur descendance. C'est à dire qu'il faut acheter les semences hybrides F1 chaque année. L'agriculteur qui souhaite consacrer une partie de sa récolte à l'ensemencement suivant (ce qu'on appelle les semences de ferme) ne peut pas utiliser des hybrides F1. Les semences hybrides F1 sont produites par des croisements contrôlés dans des entreprises spécialisées qui cultivent les lignées parentales. Le plus souvent les lignées parentales n'ont pas en elles-même d'intérêt agronomique. Leur qualité n'apparaît que dans les hybrides. Références
|
||||||
|
Q | Quelle est l'importance des OGM dans l'agriculture aujourd'hui ? | |||||
| R | Par définition, un OGM (organisme génétiquement modifié) est un mutant obtenu par génie génétique. Les OGM commercialisés possèdent un gène bactérien de résistance aux insectes ou de tolérance aux herbicides. Ils sont destinés principalement à l'alimentation animale et à l'industrie textile. Leur emploi permet de soulager le travail des agriculteurs et de diminuer la consommation de pesticides. En 2004, le soja était la principale plante OGM avec 48,4 millions d'hectares cultivés, soit 56 % de la culture mondiale de soja. Venaient ensuite le maïs avec 19,3 millions d'hectares (soit 14 % de la culture mondiale), le coton avec 9 millions d'hectares (28 % de la culture mondiale) et le colza (4,3 millions d'hectares, soit 19 % de la culture mondiale). La surface de l'ensemble des cultures OGM équivaut à une fois et demi la superficie de la France. Huit pays totalisaient 99 % de la surface mondiale des cultures OGM : les Etats-Unis (59 %), l'Argentine (20 %), le Canada (7 %), le Brésil (6 %), la Chine (5 %), le Paraguay, l'Inde et l'Afrique du Sud (chacun environ 1 %). Six autres pays ont aussi plus de 50 000 hectares de cultures OGM. En Europe, c'est le cas de l'Espagne et de la Roumanie (maïs OGM destiné aux animaux). L'Europe est de toute façon peu concernée car le maïs, le soja et le coton ont besoin de chaleur pour que leur culture soit pleinement rentable. Les plantes tolérant une dose élevée d'herbicide représentent 72 % des surfaces cultivées en OGM (soja, maïs et colza) et les plantes résistant aux certains insectes 20 % (maïs et coton). Certaines variétés de maïs et de coton OGM possèdent les deux caractères simultanément (8 % des surfaces). Le soja tolérant à un herbicide occupe 60 % des surfaces mondiales cultivées en OGM. Références
|
||||||
| © Science & Décision - mise à jour du dossier novembre 2005 | |||||||
