04 février 2023

Une tomate cerise rendue résistante aux potyvirus grâce à la modification de son ADN

La sharka est la hantise de Bruno Darnaud. Cet arboriculteur drômois le sait : si ce virus, qui s’est répandu dans les pays européens sous le nom de variole du prunier, s’attaquait à ses pêchers et ses abricotiers, il n’aurait plus que ses yeux pour pleurer. « Il est très compliqué de lutter contre ce type de virus, car on n’a pas de vaccin et la seule solution est alors d’éradiquer les arbres contaminés. » Mais l’Institut national de la recherche agronomique (INRAE) a peut-être trouvé une technologie révolutionnaire qui permettrait au producteur de fruits de dormir sur ses deux oreilles.

Des chercheurs de l’INRAE ont en effet réussi à modifier de manière ciblée l’ADN d’une tomate cerise afin de la rendre résistante à des potyvirus, le plus grand groupe de virus à ARN affectant les plantes. Dans son laboratoire d’Avignon, Jean-Luc Gallois effectue des travaux de génétique et d’amélioration des fruits et légumes. Il y a observé que, parmi certaines espèces cultivées dont le piment et le pois, des variétés (ou plantes) sont naturellement résistantes à des maladies virales.

Copier, couper, coller

« Certains virus utilisent une protéine de la plante pour l’infecter, décrit le virologue. Cette protéine a en fait deux fonctions : elle est utilisée par le virus et sert également au fonctionnement de la plante. Or, les plantes qui résistent à l’infection ont acquis des mutations dans le gène qui code cette protéine ». Ces mutations, présentes par exemple chez le pois ou le piment, rendent l’utilisation de cette protéine par le virus impossible tout en permettant à la plante de vivre sa vie normalement.

Partant de ce constat, l’Inrae s’est demandé s’il ne pouvait pas transposer ce mécanisme à des plantes d’intérêt agronomique. D’où cet essai mené sur une tomate cerise. Plutôt que de tenter d’inactiver le gène qui rend la plante sensible au virus, les chercheurs l’ont modifié pour imiter les mutations responsables de la résistance.

Comment ont-ils réalisé cette prouesse ? En utilisant des ciseaux moléculaires. Cette technique au nom imprononçable, baptisée CRISPR-Cas9, permet de modifier de manière ciblée et précise une région de l’ADN de la plante. La chercheuse française Emmanuelle Charpentier a obtenu le prix Nobel de chimie en 2020 pour l’invention de ce processus dont elle estime qu’il pourrait révolutionner la transition du secteur agricole.

Sus aux potyvirus… et aux pesticides ?

« En modifiant de manière ciblée l’ADN de la plante, on modifie la protéine de ladite plante dont le virus a besoin pour se développer, explique Jean-Luc Gallois. Ces changements lui octroient une résistance forte à plusieurs virus du genre potyvirus, dont le PVY. » Le PVY, aussi appelé virus de la pomme de terre, est l’un des plus répandus parmi les virus de plantes d’importance économique.

Il est transmis par au moins 70 espèces de pucerons et infecte de nombreuses plantes, appartenant notamment à la famille des Solanacées (tomate, poivron, piment, etc.). Une fois une plantation affectée, le PVY peut entraîner des baisses de rendement allant jusqu’à 50 %, et même 80 % pour des variétés sensibles ou dans le cas de co-infection avec d’autres virus.

En parvenant à rendre leur tomate cerise résistante à ces virus agressifs, les chercheurs de l’Inrae estiment avoir mis le doigt sur « une preuve de concept » : en l’occurrence « la possibilité de reproduire des résistances naturelles chez des espèces sensibles et ainsi de limiter l’utilisation des pesticides ».

« Comme c’est le cas des mutations naturelles sélectionnées chez d’autres espèces, ces changements ne modifient ni l’expression ni l’accumulation de la protéine produite par le gène et n’affectent pas non plus sa fonction » précise l’INRAE.

Prochain cobaye : la pomme de terre

En d’autres termes, résument les chercheurs en agronomie, « la plante ayant ces mutations résiste à l’infection et pour elle, cela ne change rien ! » « À force de tester des mélanges de pollens, d’effectuer des sélections et des croisements, nous avons découvert certaines variétés d’abricotiers moins sensibles au virus de la Sharka, mais c’est un travail très long et très compliqué », reconnaît l’arboriculteur Bruno Darnaud. Toutes les recherches qui vont dans ce sens peuvent donc nous aider. »

À l’issue de cette expérience, l’Inrae pense de son côté pouvoir dupliquer l’opération « tomate cerise » à d’autres espèces de fruits et de légumes. « Actuellement, nous tentons de transférer ce mécanisme de résistance à la pomme de terre, explique Jean-Luc Gallois. Nous avons également des projets en collaboration avec des pays africains sur le manioc et l’on pourrait développer des résistances aux virus pour d’autres plantes comme la betterave ou la vigne. »

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