S’attaquer à la racine du problème de la hernie, par les gènes

La hernie est une grave maladie transmise par le sol qui touche les plantes de la famille des Brassicacées. Celles-ci comprennent des légumes, comme le chou, de même qu'une plante d'importance dans l'Ouest canadien : le canola. La maladie s'attaque aux racines de la plante, qui prennent une forme de massue et ne parviennent plus à transporter l'eau convenablement.

Les spores de l'agent de la maladie pouvant demeurer en dormance dans le sol durant jusqu'à 20 ans, la maladie est présente depuis longtemps au Canada. Elle a toutefois gagné en importance au début des années 2000, à la suite de l'augmentation des superficies consacrées au canola, qui a permis au pathogène de prospérer et de se multiplier. La maladie s'est dispersée depuis son centre d'éclosion initial, près d'Edmonton, en Alberta, à l'ensemble des Prairies, où le canola est une culture d'importance.

Un peu comme la grippe et le rhume chez l'humain, la hernie est hautement transmissible par contact. Elle est parvenue à prospérer et à se propager très rapidement grâce à l'érosion, au sol infecté transporté par l'équipement agricole et aux cultures de canola réalisées à une fréquence trop élevée. Des protocoles minutieux, comme la rotation des types de plantes cultivées dans un champ au fil des ans et la désinfection de l'équipement pour freiner la propagation, ont été les premières mesures de défense des producteurs.

Du côté positif, les connaissances sur la résistance génétique aux maladies progressent, comme on a pu le constater avec la pandémie de COVID. Ces connaissances se développent aussi en ce qui concerne la hernie. Fengqun Yu, Ph. D., du Centre de recherche et de développement de Saskatoon d'Agriculture et Agroalimentaire Canada est à l'avant-garde de cette recherche.

Fengqun Yu s'est jointe à l'équipe d'AAC travaillant sur la hernie en 2011 et y est l'experte de la génétique de la maladie. À l'époque, AAC ne disposait pas de matériel génétique de canola résistant à la hernie. Toutefois, après dix années de travail acharné, son équipe très dévouée a réalisé l'étude génétique de la hernie la plus exhaustive au monde. Elle est parvenue à identifier plus de 20 gènes de résistance à la hernie chez des espèces du genre Brassica, lesquels peuvent être utilisés par les sélectionneurs pour la mise au point de nouveaux cultivars, en plus de publier 10 articles sur la génétique de la hernie. Ces avancées technologiques ont rapidement été partagées avec les chercheurs pouvant les mettre en application dans le cadre de leurs programmes d'amélioration. L'équipe fait figure de leader mondial dans ce domaine.

Voici autre chose dont Yu se réjouit : elle et son équipe ont mis au point le premier ensemble de lignées de canola porteuses de gènes distincts de résistance à la hernie, ce qui pourrait révolutionner la différenciation des races de l'agent de la hernie (les races sont des populations distinctes à l'intérieur desquelles tous les individus sont porteurs de la même combinaison de gènes de virulence). Cette avancée est importante puisqu'elle offrira aux sélectionneurs et aux producteurs de l'information qu'ils pourront utiliser lorsqu'ils mettent au point ou produisent des cultivars possédant une résistance accrue à la hernie.

Yu et son équipe, dévoués envers l'amélioration continue de la science des gènes, sont impatients d'atteindre la « racine génétique » de la hernie.

Principales découvertes (avantages)

• Dirigée par Fengqun Yu, Ph. D., une équipe de scientifique de Saskatoon a récemment mis au point une nouvelle méthode de cartographie par séquençage et un pipeline pour l'identification de gènes, qui ont grandement accéléré la création de ressources génétiques.
• L'équipe a réalisé l'étude génétique sur la hernie la plus exhaustive au monde et a identifié plus de 20 gènes et marqueurs de résistance à la hernie, y compris le premier gène chez la moutarde noire et le premier gène d'importance chez le Brassica oleracea (espèce qui comprend le chou, le brocoli, le chou-fleur, le kale, le chou de Brussel et d'autres légumes-feuilles) conférant une résistance à la hernie.
• De plus, l'équipe a mis au point des marqueurs moléculaires liés à chacun de ces gènes, qui pourront être utilisés pour la sélection moléculaire et la création par les sélectionneurs de matériel génétique de canola et de moutarde résistant à la hernie.
• L'équipe a créé des lignées généalogiques de canola très résistantes à presque toutes les races de hernie connues au Canada.
• Elle a découvert deux gènes dont l'action complémentaire pourrait offrir un large éventail de résistance aux agents de la hernie présents au Canada; elle recommande donc une utilisation judicieuse de ces deux gènes dans les cultivars de canola, qui pourraient être efficaces contre la maladie.

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