Des chercheurs canadien et chilien ont fait une remarquable découverte qui profitera au monde de la sélection du lin! Grâce à Bourlaye Fofana, Ph. D., d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) et à Braulio Soto-Cerda, Ph. D, un ancien étudiant à AAC qui travaille maintenant à l’Universidad Católica de Temuco au Chili, nous savons maintenant quels gènes du lin aident le plant à se développer avec moins d’azote et pourquoi cette découverte profitera tant aux agriculteurs qu’à l’environnement.
Le lin, aussi appelé « lin cultivé » ou « graine de lin », est une petite graine oléagineuse brune ou dorée remplie de fibres et d’oméga-3 bons pour la santé, y compris des lignanes. Le lin est considéré comme un « superaliment » qui peut améliorer la digestion, réduire le cholestérol et gérer la glycémie. Les agriculteurs canadiens comptent parmi les plus grands producteurs de lin au monde.
Comme de nombreuses cultures agricoles, la graine de lin a besoin d’engrais azoté ainsi que d’un sol convenable, d’une humidité adéquate et de la lumière du soleil pour se développer. Les engrais azotés sont coûteux pour les agriculteurs et peuvent poser des risques environnementaux lorsque l’excès d’azote pénètre dans un cours d’eau à proximité par le ruissellement. L’azote peut également être libéré sous forme de gaz à effet de serre si une culture ne l’absorbe pas entièrement. Donc, un défi important se pose : comment pouvons-nous mettre au point des variétés de lin qui peuvent bien pousser avec moins d’azote? M. Fofana, Ph. D., et ses collaborateurs de recherche ont commencé à répondre à cette question en schématisant les réactions des racines et des pousses de lin sur les plans physique et génétique lorsque la quantité d’azote est limitée. Ces renseignements donnent aux sélectionneurs de végétaux de précieux indices sur les gènes et les caractères qui sont liés à une utilisation efficiente de l’azote.
La résilience des racines : le secret du succès
Au Centre de recherche et de développement de Charlottetown, M. Fofana conserve une collection de germoplasme ou de matériel génétique de la graine de lin, comme des semences, des tissus végétaux et des séquences d’ADN. M. Soto-Cerda et lui ont comparé deux types de semis de lin cultivés dans des conditions normales, avec peu d’azote : un type nécessitant peu d’azote qui se développe bien naturellement, même lorsque l’azote est rare, et un type nécessitant beaucoup d’azote qui a du mal à se développer dans les mêmes conditions. Les types de semis nécessitant peu d’azote ont montré une biomasse de pousses et de racines plus élevée et ont même étendu leurs systèmes racinaires dans les conditions de carence en azote. Pour comprendre la réaction du plant de lin, l’équipe a tenté de déterminer quels sont les gènes qui se sont activés ou désactivés dans les racines lorsqu’il y avait une carence en azote et comment ces changements ont contribué à renforcer les systèmes racinaires dans les types nécessitant peu d’azote.
« Le système racinaire, c’est le système nerveux de la plante. Les cultures dont les racines sont plus étendues et plus souples peuvent trouver et absorber davantage d’azote disponible dans le sol. Si on peut repérer les gènes qui soutiennent de meilleurs systèmes racinaires pouvant creuser plus profondément dans le sol lorsqu’il y a moins d’azote disponible, on pourra aider grandement les sélectionneurs. »
- M. Bourlaye Fofana, Ph. D., chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada
À l’aide d’une biotechnologie de pointe, l’équipe a identifié plus de 1 000 gènes qui ont modifié leur activité en réponse au manque d’azote. Les différences de performance entre les types de semis ont été liées aux gènes associés à l’absorption et au transport de l’azote, au développement des racines et à la réponse antioxydante.
Aux premières lignes de la filière de sélection, les travaux de M. Fofana et de son collaborateur mettent en lumière les mécanismes génétiques liés à l’utilisation efficiente de l’azote. Ces résultats aideront les sélectionneurs à cibler leurs efforts lors de la sélection du germoplasme de lin et du développement des variétés. Au bout du compte, cela pourrait contribuer à la mise au point de variétés de lin qui nécessitent moins d’engrais, ce qui aiderait les agriculteurs à réduire leurs coûts tout en réduisant les répercussions environnementales.
Cultiver l’avenir
La recherche ne s’arrête pas là. Des essais au champ constitueront la prochaine étape pour étudier le germoplasme de lin nécessitant peu d’azote dans des conditions agricoles réelles et ainsi vérifier que les résultats en laboratoire peuvent se traduire en des solutions pratiques pour les agriculteurs.
« L’agriculture, c’est s’adapter. Du sol à la génétique, chaque défi est une occasion d’innover. Grâce à la génomique et à la sélection du lin, nous commençons à atteindre la « racine » de la solution. »
- M. Bourlaye Fofana, Ph. D., chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada
La collaboration qui se poursuit entre les chercheurs d’AAC et les scientifiques chiliens s’est révélée très fructueuse dans le monde de la sélection. En plus de leurs récentes recherches sur la graine de lin, ils ont déjà découvert des gènes dans de petites pommes de terre diploïdes qui pourraient aider à sélectionner de futures variétés de pommes de terre résistantes à la gale commune et à la sécheresse. Grâce à ces découvertes, le Canada fait un pas de plus vers l’agriculture durable, ce qui prouve que les plus petites semences peuvent mener à de grandes réalisations.
Galerie de photos
Bourlaye Fofana, Ph. D., et son équipe, en collaboration avec des chercheurs chiliens, ont découvert des gènes du lin qui pourraient aider le plant à se développeravec moins d’engrais azoté; il s’agit de la première étape de la mise au pointde nouvelles variétés durables pour les agriculteurs.
Le lin, aussi appelé « lin cultivé » ou « graine de lin », est une petite graine oléagineuse de couleur brun rougeâtre ou dorée remplie de fibreset d’acides gras oméga-3 bons pour la santé. Les agriculteurs canadiens comptent parmi les plus grands producteurs de lin au monde.
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