Histoire des semences
Éclairage sur la Biotechnologie Végétale
Les graines sont la base de la vie des plantes sur terre. Pendant des millénaires, l'être humain n'a pas cessé d'ammélioré la semence pour cultiver des plantes qui nourrissent nos communautés et aussi améliorer notre condition de vie. La biotechnologie végétale est une autre étape dans l'amélioration dans la manière de produire et de nourrir dans notre monde en constant changement.
Les agriculteurs aujourd'hui
Les agriculteurs d'aujourd'hui doivent relever le défi de nourrir une population globale de 7 milliards comparativement à 1.6, il y'a 100 ans. Selon les Nations Unies, à l'horizon 2050 nous aurons èa nourrir 2 milliards de plus, ou un total de 9 milliards de personnes. Avec la même superficie disponible pour la production, nous devons utiliser de nouvels outils et techniques, telle la biotechnologie, pour donner aux agriculteurs de nouvelles manières de produire durabelement assez de nourriture afin de face face èa ces besoins critiques.
Premières expérimentations des semences
Il y'a 10 000 ans, les premiers agriculteurs qui vivaient dans le "Croissant fertile" autour du Nil, la Méditérranée et le Golf persique, ont cherché à trouver les graines qui peuvent pousser dans les terres les plus hostiles. Ils trouvèrent que certains types de graines sauvages donnaient plus de récoltes que d'autres. La selection de ces types (aujourd'hui variétés) a alors commencé et leur culture aussi chaque saison. Ce qui a conduit à une sorte de sédentarisation des communautés, mettant ainsi fin au nomadisme, onstituait leur mode de vie, que leur imposait leur perpetuelle recherche de nourriture.
Origines des cultures d'aujourd'hui
Ces premières sélections de semences ont marqué la naissance de ce que nous appelons aujourd'hui la reproduction des plantes. Nos connaissances et compétences dans la sélection végétale ont beaucoup progressé au cours des années et les cultures d'aujourd'hui ressemblent peu à leurs ancêtres sauvages. Par exemple, l'origine du maïs se situe dans le téosinte qui a été domestiqué par les peuples autochtones en Amérique centrale il ya près de 10.000 ans. Les robustes épis de maïs d'aujourd'hui ne ressemblent à leurs minuscules ancêtres que par leur ADN.
À partie d'environ 2500 BC, le maïs a commencé à être cultivé dans une grande partie des Amériques. Après le contact européen avec les Amériques à la fin du 15ème et début du 16ème siècles, les explorateurs et les commerçants ont transféré les semences de maïs à travers l'Atlantique vers l'Europe. Le maïs a alors été étendu au reste du monde en raison de sa capacité à croître dans divers climats. Le maïs est la culture du grain le plus largement cultivé à travers les Amériques avec 332 millions de tonnes métriques cultivées annuellement aux États-Unis seulement. Crédit photo: Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation
Domestication
Domestication est la pratique millénaire de guider l'évolution des plantes et des animaux au cours des générations à développer des espèces qui répondent mieux à nos besoins. Les animaux de la ferme d'aujourd'hui et même nos animaux de compagnie sont le résultat de siècles de domestication.
Les premières améliorations génétiques des graines par selection
Au cours des 150 dernières années, les chercheurs se sont basés sur les connaissances des premiers agriculteurs afin de mieux comprendre l'importance de la génétique des plantes pour développer des cultures fortes et plus dynamiques.
En identifiant les cultures avec les caractéristiques souhaitées, telles qu'une meilleure nutrition ou une plus grande tolérance à la sécheresse et à l'aide de la culture sélective, ils ont développé des plantes améliorées qui sont en meilleure santé, plus résistants, et capable de produire des rendements plus élevés.
Gregor Mendel
Gregor Mendel était un moine autrichien, botaniste et un pionnier des sciences végétales et de la recherche génétique. Mendel avec ses célébres cultures a testé près de 30.000 plants de pois au cours de sa recherchesur le croisement de traits comme la couleur des pois, la hauteur de la plante et la taille des gousses. Mendel a montré que les différences telles que la taille ou la couleur d'une plante peuvent être attribuées à des gènes spécifiques. Son travail de sélection a enseigné aux chercheurs comment des gènes spécifiques pourraient être insérés dans une autre génération de plantes par des techniques de base de reproduction. Son travail était si significatif qu'il est connu comme le "père de la génétique moderne."
La révolution verte
Au milieu du 20e siècle, les gouvernements et les experts du monde entier étaient de plus en plus préoccupés par la croissance spectaculaire de la population. En 1900, la population mondiale était de 1,6 milliards, et en seulement 40 ans, elle avait presque doublé. Sans des améliorations significatives dans la production agricole beaucoup ne savaient pas si cette expansion fulgurante des populations pouvait être nourrie.
En 1944, Dr. Normand Borlaug a voyagé au Mexique pour travailler sur le développement de nouvelles variétés et les techniques de croissance du blé dans le cadre d'un projet de la Fondation Rockefeller. Son travail la décennie suivante a fourni un plan pour révolutionner l'agriculture dans le monde entier. Dr Borlaug a développé des variétés de blé résistantes aux maladies qui utilisaient des intrants modernes comme les engrais et les pesticides pour tripler la production de céréales.
Ses techniques ont été exportés vers les régions en expansion rapide comme l'Amérique latine l'Inde où elles ont déclenché une révolution verte dans l'agriculture en permettant aux agriculteurs de cultiver et de récolter davantage de nourriture dans moins de terres que jamais. En conséquence, Dr. Borlaug a reçu le prix Nobel de la paix et est souvent crédité d'avoir sauvé plus de vies que toute autre personne dans l'histoire de l'humanité.
Les gènes sous les projecteurs
Aujourd'hui, la recherche de semences est très sophistiquée. Dans le laboratoire, les scientifiques travaillent soigneusement à identifier les gènes responsables de traits spécifiques qui font que les produits sont plus savoureux, plus nutritifs, plus consistants et plus tolérants à la sécheresse, les ravageurs, les inondations, pesticides ou à des environnements salins.
Les scientifiques découvrent les gènes qui constituent les graines en les broyant pour être analysées au laboratoire. Les gènes contenus dans ces petits fragments de semences sont étudiés tandis que le reste de cette semence est planté et observé dans des conditions de croissance bien detérminées. Cela permet aux chercheurs d'étudier la carte du gène de la plante elle-même qui est en croissance. Les plantes résultantes présentant des caractéristiques utiles peuvent être attribuées aux gènes identifiés en le laboratoire..
Fact
Pour chaque caractéristique mise en marché plus de 6.000 autres ont été suivies et testées.
Gestion
Depuis les premiers jours de la biotechnologie végétale les chercheurs et les fournisseurs de technologie ont développé et mis en œuvre des pratiques de gestion pour s'assurer que les caractéristiques et les plants biotechnologiques sont utilisés en toute sécurité tout au long de leur cycle de vie. Depuis la découverte du gène jusqu'à l'interruption du produit biotechnologique qui en découle, l'industrie et les agriculteurs qui l'utilisent sont tenus de veiller à ce que le produit soit utilisé de façon durable et responsable.
Transfert de gènes entre les plantes
Une fois les gènes portant les caractéristiques recherchées ont été identifiés, l'étape suivante consiste à les insérer dans la plante cible.
Les chercheurs en génétique utilisent une technique révolutionnaire développée par Marc Van Montagu de l'Université de Gand/Belgique. La méthode de Montagu utilise les bactéries naturelles Agrobacterium qui peuvent aller aux gènes des plantes. L'agrobacterium agit comme un véhicule avec les gènes comme passagers. Ces derniers sont alors fixés à la bactérie Agrobacterium et portés dans la semence où ils s'intègrent avec le reste du matériel génétique de la plante cible.
Cette technique connue sous le nom de transfert horizontal de gènes est une évolution naturelle de l'amélioration des plantes mise au point par Mendel et d'autres chercheurs. Les techniques de reproduction de Mendel étaient souvent imprécises avec des milliers de gènes transférés dans chaque expérience. La biotechnologie végétale moderne, cependantpeut, peut réussir le transfert précis d'entités aussi petites qu'un seul gène.
Les pioniers de la biotechnologie
Marc Van Montagu -
Van Montagu, un biologiste moléculaire belge est considéré comme le père de la biotechnologie moderne. Van Montagu a découvert comment transférer les gènes utiles d'une usine à l'autre en utilisant la bactérie naturelle Agrobacterium qui peut aller aux gènes des plantes. Sa méthode utilise l'agrobacterium comme véhicule. Les gènes sont attachés à l'Agrobacterium et lâchés dans la graine cible où ils s'intègrent avec le reste du matériel génétique. Cela a fourni aux chercheurs un moyen précis et efficace de développer des plantes biotechnologiques utilisées par les agriculteurs du monde entier.
En 2013 il a, avec le Dr Robert Fraley et le Dr Mary-Dell Chilton ses collègues et pionniers de la biotechnologie, reçu le
World Food Prize (Le Prix Mondial de l'Alimentation), considéré comme le prix Nobel de l'alimentation & l'agriculture, pour leurs contributions révolutionnaires au développement de La biotechnologie végétale.
À titre indicatif: Les modifications
Combien de changements effectue la biotechnologie dans une graine ? À titre de comparaison, dans un repas moyen vous mangez autour de 150 000 km (ou plus de 93 000 miles) de chaînes d'ADN tandis que les gènes insérés dans une plante utilisant la biotechnologie représenteraient juste une poignée de gènes dans cette longue chaîne de 150000 km.
Tests sur les semences
Après culture dans le laboratoire, les semis biotechnologiques sont transférés dans les serres où d'autres tests seront effectués dans un environnement contrôlé.
Afin de s'assurer une graine biotechnologique offre des avantages agricoles maximum et qu'il n'y ait pas d'effets indésirables, des centaines de milliers de plantes seront cultivées et étudiées sur plusieurs années des fois. Et ce n'est qu'après que les tests rigoureux de sécurité et de fiabilité des caractéristiques de la plante biotechnologique soient complétés avec succés que les plus performantes des plantes soient sélectionnées pour la production et mises à la disposition des agriculteurs partout dans le monde.
Déroulement
La Recherche & Développement en biotechnologie demande des années et beaucoup d'argent pour aboutir à des résultats, tels que la découvertes de nouvelles variétés intéressantes ou la résolution d'une problématique bien déterminée. Pendant toute cette période, le processus doit se dérouler selon les réglements en vigueur et sous le contrôle des organismes gouvernementaux avant la commercialisation du produit final.
Sur le terrain
La phase de développement d'une culture biotechnologique est longue, mais produit des avantages importants pour les agriculteurs, une fois complétée. Au cours des 17 dernières années, des dizaines de millions d'agriculteurs dans environ 30 pays dans le monde ont augmenté de 1,7 milliard d'hectares leurs champs réservés aux cultures issues de la biotechnologie. Les cultures ont permis à ces millions de producteurs d'améliorer leurs revenus et aider à satisfaire la demande croissante de nourriture des populations en constante augmentation. Cela a abouti à une nette amélioration des exploitations agricoles, de l'amélioration des revenus des familles et des communautés rurales, tout en protégeant notre environnement naturel.
Adoption of Plant Biotechnology
Chaque année le nombre d'agriculteurs ayant adopté les produits issus de la biotechnologie végétale augmente. Et particulièrement dans les pays en voie de développement en raison des avantages que procure ce type de culture.
Les avantages de la biotechnologie
Amélioration des récoltes - Les mauvaises herbes et les insectes sont les deux plus grandes menaces aux cultures. Les cultures biotechnologiques peuvent réduire à la fois la pression des insectes et des mauvaises herbes sur les cultures. Cela a permis aux agriculteurs de produire un supplément de 328 millions de tonnes d'aliment, de carburant et de fibres entre 1996 et 2011.
Protéger notre environnement - L'agriculture sans labour, grâce à la biotechnologie et aux herbicides, a permis aux agriculteurs de réduire l'impact sur l'environnement de l'agriculture en réduisant la consommation de carburant et les applications de pesticides. Une récente étude href="http://www.pgeconomics.co.uk/" a estimé que cette réduction d'intrant a sauvé 23 millions kg de CO2 en 2011 seulement - qui est l'équivalent de retirer 10,2 millions de voitures de la circulation!
Stimuler les communautés rurales - Dans les 16 premières années de disponibilité, les cultures biotechnologiques ont procuré aux agriculteurs un supplément de 100 milliards $ en gains économiques en raison de coûts de production plus faibles et des rendements plus élevés.
Des semences sophistiquées pour un monde en mutation
La biotechnologie végétale est juste une évolution dans la quête incessante de l'humanité à améliorer la façon de produire une nourriture abondante et sûre. Tout comme nos ancêtres agriculteurs choisissent toujours leurs meilleures plantes pour produire les récoltes de l'année suivante, les traits dans les semences biotechnologiques permettent de produire de meilleures récoltes sur moins de terres tout en protégeant l'environnement.
La recherche et l'utilisation de la biotechnologie sont essentielles dans le développement de variétés de semences qui peuvent non seulement survivre, mais aussi maintenir des rendements élevés dans des environnements sévères. Cela est d'autant plus critique que les changements climatiques - sécheresses plus fréquentes, inondations et températures plus élevées - sont devenues plus là.
Les futurs traits biotechnologiques qui permettent le d/veloppement dans des conditions de sécheresse ou de fournir une plus grande nutrition sont de puissants outils pour faire face à ces défis futurs.
L'industrie de la science végétale
L'industrie des sciences végétales est un moteur de l'agriculture et doit agir en parteriat avec les institutions gouvernementales pour relever les défis agricoles locaux grâce à des solutions novatrices. Les ressources et les expertises public-privé, doivent êtres partagées afin d'assurer que les innovations arrivent et profitent aux agriculteurs des régions tout en contribuant à renforcer les connaissances agricoles au niveau local. En conséquence une plus grande innovation peut être mise à la disposition des agriculteurs des régions.
Innovations
L'innovation en biotechnologie végétale est l'élément essentiel qui aidera les agriculteurs à améliorer leurs terres et leurs techniques. Elle doit être continuellement développée pour relever les défis de l'avenir et le Plan Vert notamment.
Plan Vert.