Aimeriez-vous manger des frites préparées avec cette pomme de terre résistante à la sécheresse?

En parcourant l’allée des légumes de l’épicerie du coin, vous vous êtes peut-être demandé combien de types différents de pommes de terre nous avons aujourd’hui. Fait intéressant : il existe plus de 5 000 variétés de pommes de terre dans le monde! La recherche sur la génétique de la pomme de terre et son amélioration génétique ont non seulement permis d’accroître le nombre de types de pommes de terre offertes à l’épicerie, comme les pommes de terre blanches, rouges, jaunes ou violettes, mais aident également les agriculteurs à obtenir de meilleurs rendements en leur permettant de planter des variétés adaptées aux conditions de culture d’aujourd’hui.

En général, les sélectionneurs se concentrent sur les variétés de pommes de terre traditionnelles, comme la Russet Burbank, utilisées pour les frites. Ces variétés commerciales sont tétraploïdes parce qu’elles ont quatre copies de chaque chromosome dans leur ADN – deux copies héritées de chaque plant parent. Les humains et la plupart des autres animaux sont diploïdes – nous avons deux copies de chaque chromosome, une de chaque parent. La science de l’amélioration génétique évolue, et en raison du grand nombre de variétés de pommes de terre tétraploïdes que nous avons, elles sont devenues étroitement apparentées et présentent des différences génétiques de plus en plus faibles. La moins grande diversité génétique rend les variétés plus vulnérables à différentes maladies et moins adaptées aux changements climatiques. De plus, la biodiversité est très importante pour l’amélioration génétique. Pour accroître la diversité génétique, les sélectionneurs utilisent des pommes de terre sauvages apparentées qui sont tétraploïdes ou diploïdes. Les pommes de terre diploïdes sauvages ont également deux copies de chaque chromosome dans leur ADN, ce qui rend leur génétique facile à utiliser. Par conséquent, les généticiens et les sélectionneurs peuvent se servir de ces pommes de terrre prometteuses pour mettre au point de nouvelles variétés diploïdes. Les pommes de terre diploïdes, dont la domestication a eu lieu dans les Andes d’Amérique du Sud, sont souvent un peu plus petites que leurs cousines tétraploïdes. Mais cette lacune en taille est largement compensée par un potentiel de sélection attribuable à des caractères génétiques jusqu’ici inconnus et inexplorés.

Pommes de terre diploïdes pour la sélection

Bourlaye Fofana, Ph. D., chercheur scientifique à Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC), étudie le germoplasme de la pomme de terre depuis de nombreuses années au Centre de recherche et de développement de Charlottetown, à l’Île-du-Prince-Édouard. Le germoplasme renvoie aux semences, aux plantes ou aux parties végétales utilisées dans la sélection des cultures, la recherche et les efforts de conservation. Le travail de M. Fofana, Ph. D., est l’une des premières étapes de la recherche de clones de pomme de terre prometteurs qui seront étudiés plus à fond dans le cadre du programme de sélection des pommes de terre d’AAC à son administration centrale à Fredericton, au Nouveau-Brunswick. Il est emballé à l’idée d’utiliser des pommes de terre diploïdes dans la génétique des cultures et l’amélioration génétique des pommes de terre.

« Il y a une diversité génétique naturelle chez les pommes de terre diploïdes sauvages qui n’existe pas chez les pommes de terre tétraploïdes, et c’est ce qui les rend intéressantes pour l’amélioration génétique. Nous pouvons trouver des caractéristiques chez les pommes de terre diploïdes, comme la résistance à la sécheresse, qui ne sont pas présentes chez les pommes de terre tétraploïdes que nous cultivons déjà au Canada. »

- Bourlaye Fofana, Ph. D., chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada

M. Fofana, Ph. D., s’est fixé trois objectifs : rechercher les diploïdes qui pourraient devenir des variétés commerciales de pommes de terre dans le futur, mettre au point de véritables semences de pommes de terre à partir de diploïdes, et trouver des marqueurs génétiques de pommes de terre diploïdes qui pourraient servir à améliorer les pommes de terre tétraploïdes par l’amélioration génétique. Il s’avère que le troisième objectif a été le premier que M. Fofana, Ph. D., a examiné.

Décortiquer l’ADN pour trouver des marqueurs génétiques prometteurs

M. Fofana, Ph. D., ainsi que des chercheurs d’AAC à Charlottetown, à l’Île-du-Prince-Édouard, et à Kentville, en Nouvelle-Écosse, ainsi que Braulio Soto-Cerda, ancien étudiant d’AAC , maintenant à l’Universidad Católica de Temuco, au Chili, ont évalué la tolérance à la sécheresse et les caractéristiques de maturité de 384 clones de pommes de terre diploïdes. À l’aide de l’analyse de l’ADN du génome, ils ont trouvé des marqueurs génétiques associés à la croissance des plantes et à des caractéristiques de résistance à la sécheresse. Ces marqueurs jouent un rôle clé dans le développement et le vieillissement des plantes, ainsi que dans la capacité de réagir positivement aux stress environnementaux comme la sécheresse. Sur les 384 clones diploïdes, le groupe a relevé 127 clones à maturation tardive et tolérants à des conditions de sécheresse, et neuf clones à maturation précoce ou modérée et tolérants à la sécheresse.

« Cette recherche est très prometteuse et nous avons même vu des pommes de terre diploïdes qui surpassent certaines pommes de terre tétraploïdes dans des conditions de culture normales. Si nous pouvons mettre au point une variété commerciale de pommes de terre diploïde ou tétraploïde dont la maturation est hâtive ou modérée pour une saison de croissance relativement courte et résistante à la sécheresse, les producteurs de pommes de terre canadiens l’accueilleraient favorablement. »

- Bourlaye Fofana, Ph. D., chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada

Benoit Bizimungu, Ph. D., chercheur scientifique d’AAC au Centre de recherche et de développement de Fredericton poursuivra la caractérisation d’environ 50 des clones diploïdes les plus prometteurs sur les plans du rendement et de la qualité des tubercules du groupe à la prochaine étape du processus de sélection. M. Bizimungu conserve certaines d’entre elles dans la Banque de gènes de pomme de terre du Canada et évaluera chacune d’entre elles en fonction de la taille, de la forme, du potentiel de rendement, et des caractéristiques de cuisson et de transformation. À la suite de cette évaluation, David De Koeyer, Ph. D., chercheur scientifique d’AAC au Centre de recherche et de développement de Fredericton, peut les utiliser sous forme de variétés de pommes de terre diploïdes ou comme germoplasme dans le pipeline de sélection de pommes de terre.

Jusqu’à présent, les recherches de M. Fofana, Ph. D., constituent une première étape importante. Il montre qu’on peut exploiter des gènes associés à la tolérance à la sécheresse et que les marqueurs, les séquences de gènes et les clones sélectionnés sont des ressources clés que les sélectionneurs peuvent utiliser pour rendre les futures variétés de pommes de terre plus résilientes aux changements climatiques.

Principaux avantages et découvertes

• Malgré le grand nombre de variétés de pommes de terre tétraploïdes (quatre chromosomes) disponibles, les différences génétiques les unes par rapport aux autres diminuent. On s’est alors tourné vers un germoplasme de pomme de terre sauvage plus ancien appelé « diploïdes », parce que ces pommes de terre possèdent deux copies de chromosomes, et elles sont devenues des variétés prometteuses pour les généticiens et les sélectionneurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC).
• M. Fofana, Ph. D., ainsi que des chercheurs d’AAC à Charlottetown, à l’Île-du-Prince-Édouard, et à Kentville, en Nouvelle-Écosse, ainsi que Braulio Soto-Cerda, Ph. D., ancien étudiant d’AAC , maintenant à l’Universidad Católica de Temuco, au Chili, ont évalué la tolérance à la sécheresse et les caractéristiques de maturité de 384 clones de pommes de terre diploïdes.
• Sur les 384 clones diploïdes, le groupe a relevé 127 clones à maturation tardive et tolérants à des conditions de sécheresse, et neuf clones à maturation précoce ou modérée et tolérants à la sécheresse.
• Jusqu’à présent, les recherches de M. Fofana, Ph. D., constituent une première étape importante. Il montre qu’on peut exploiter des gènes associés à la tolérance à la sécheresse et que les marqueurs, les séquences de gènes et les clones sélectionnés sont des ressources clés que les sélectionneurs peuvent utiliser pour rendre les futures variétés de pommes de terre plus résilientes aux changements climatiques.

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Renseignements connexes

• Profil d’AAC–Bourlaye Fofana, Ph. D.
• Profil d’AAC – Benoit Bizimungu, Ph. D.