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Vous êtes‑vous déjà demandé ce qu’il fallait pour créer de meilleures pommes ou de meilleures cerises? Tout ça commence par le germoplasme.
Le germoplasme est du matériel génétique comme des plantes, des arbres, des graines, du pollen, des tissus et d’autres matières vivantes que les scientifiques recueillent aux fins de sélection. Pour Amritpal Singh, scientifique qui se consacre à l’amélioration génétique des arbres fruitiers, le développement du germoplasme est son objectif principal.
M. Singh travaille au Centre de recherche et de développement de Summerland, en Colombie-Britannique, où l’on cultive des cerises et des pommes depuis environ 100 ans, et passe son temps à essayer de développer de meilleures variétés de cerises et de pommes.
Que considère-t-on comme un « meilleur fruit »?
Qu’est-ce qui rend une cerise ou une pomme meilleure? Tout dépend de la personne à laquelle vous posez la question, mais les agriculteurs et les consommateurs sont 2 groupes clés à prendre en considération. Les agriculteurs sont préoccupés par la productivité constante à long terme des arbres eux-mêmes. Ils veulent produire plus de fruits sans fissure, de taille uniforme et exempts de défauts qui mûriront au bon moment et se conserveront bien. Les consommateurs, quant à eux, sont davantage préoccupés par les qualités sensorielles du produit final, comme le goût sucré, ou les caractéristiques texturales (fruit croquant ou peau coriace, par exemple).
Du côté des produits finaux, les collègues de M. Singh au Centre de recherche et de développement de Summerland ont aidé à mieux comprendre la perception qu’ont les consommateurs de la texture des pommes. Mme Masoumeh Bejaei et son équipe ont mis au point des modèles qui peuvent établir une corrélation entre la perception humaine et les mesures instrumentales des caractéristiques texturales des pommes.
Du côté de la production, les collègues de M. Singh s’efforcent d’améliorer les cultures pour les agriculteurs. Par exemple, l’équipe de Mme Hao Xu cherche des moyens d’accroître la résilience climatique dans les vergers de pommes. Elle a constaté que la sélection de plus grands porte‑greffes pourrait être une mesure viable à long terme. Le programme de M. Singh a également une longue histoire d’introduction de grandes variétés de cerises fermes dans un éventail de niveau de maturité, en particulier des variétés plus tardives qui prolongent la saison de production tout en aidant les producteurs à obtenir un prix élevé.
Le rôle du développement du germoplasme
En tenant compte de tous ces facteurs, l’équipe de sélection des pommes et des cerises évalue le germoplasme afin de déterminer quelles nouvelles lignées conviendront le mieux à la production. La sélection se fait en plusieurs étapes, au cours desquelles les options les plus prometteuses sont retenues. Les chercheurs de Summerland ont commencé la sélection des pommes en 1924 et la sélection des cerises douces en 1936. Même si l’objectif final est à peu près le même (amélioration du rendement économique pour les producteurs), la technologie d’aujourd’hui a évolué de manière incroyable.
Le programme de sélection à Summerland dispose de vergers d’essai qui contiennent maintenant environ 30 000 variétés uniques de pommes et 8 000 variétés uniques de cerises douces. Chaque année, l’équipe de sélection des cerises et des pommes plante environ 5 000 nouveaux semis individuels de pommiers et 1 000 nouveaux semis individuels de cerisiers. L’équipe prend diverses mesures, en particulier sur les caractéristiques des fruits, comme la taille, la couleur, la texture et la fermeté. De plus, en raison de la saison de récolte relativement courte de chaque culture fruitière, la collecte de données sur le germoplasme doit être effectuée en seulement 8 à 9 semaines pour chaque culture.
Cela crée des montagnes de données, qui étaient auparavant saisies manuellement aux fins d’analyse. Toutefois, grâce aux progrès technologiques et au dévouement des chercheurs scientifiques, une grande partie de ce travail peut être réalisée avec l’aide de la technologie.
M. Singh s’est joint au programme de sélection à Summerland en 2017. Depuis, il a été témoin de nombreux progrès, mais voici les deux dont il est le plus fier : 1) son rôle dans la transformation numérique du processus d’évaluation du germoplasme et 2) le développement de 7 sélections d’arbres fruitiers, qui ont récemment été offertes à l’industrie horticole canadienne. Maintenant que la saisie des milliers d’échantillons et la compilation de ces données sont automatisées, M. Singh et son équipe ont un accès immédiat à des renseignements plus uniformes qu’ils peuvent facilement faire correspondre avec les données provenant de différentes évaluations. Dans l’ensemble, ces travaux offrent de nouvelles possibilités de recherche pour soutenir les agriculteurs, en plus des sélections d’arbres fruitiers nouvellement identifiées qui contribueront à la croissance économique de l’industrie horticole.
L’équipe a aussi travaillé avec des experts en sciences des données de l’Université de la Colombie-Britannique pour mettre au point un outil d’analyse d’images basé sur l’intelligence artificielle qui utilise une caméra à faible coût pour automatiser le comptage des fruits en temps réel et mesurer la taille et la couleur de centaines de fruits sur une image en quelques secondes.
« La transformation numérique vise à gagner du temps et à accroître l’exactitude et l’uniformité en réduisant les efforts fastidieux qu’il faut déployer pour la collecte manuelle des données. Nous ne raccourcissons pas le processus de sélection en soi, mais nous sommes en mesure de prendre plus rapidement des décisions fondées sur les données, ce qui se traduit par d’importantes économies de temps et de ressources. Nous pouvons également entreprendre de nouveaux projets de recherche qui nous aideront à améliorer la durabilité du secteur grâce à l’amélioration du germoplasme des fruits de verger. »
Amritpal Singh, chercheur scientifique, Agriculture et Agroalimentaire Canada
L’équipe prévoit une modernisation plus poussée de son programme et une adoption plus large de ces technologies parmi les chercheurs de domaines similaires. La prochaine fois que vous mordrez dans une pomme ou que vous dégusterez une cerise douce, rappelez-vous que plus de 99 % des semis plantés chaque année ne deviendront pas de nouvelles variétés. Chaque bouchée regorge de saveurs concentrées – et de données.
Principaux avantages et découvertes
- La sélection des pommes et des cerises se fait au Centre de recherche et de développement de Summerland d’AAC, d’où proviennent en fait environ 80 % des variétés de cerises du monde.
- Dirigée par M. Amritpal Singh, une équipe de scientifiques de Summerland a amélioré les techniques de collecte et d’analyse des données en automatisant les processus, ce qui a permis d’améliorer l’efficacité et de générer des renseignements plus cohérents.
- En étudiant les caractéristiques du germoplasme des nouveaux semis, les chercheurs peuvent mettre au point de nouvelles variétés qui répondent aux besoins des producteurs et des consommateurs.
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