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Hier, Aujourd’hui, Demain


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L’amélioration des Plantes
• Un objectif pour fournir à chaque humain
nourriture, fibres et autres matières
premières
• Des besoins quantitatifs (nourrir 9Md
d’Hommes en 2050) et qualitatifs
(suppression de toxines rendant la plante
non consommable,…).


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L’amélioration des Plantes
• Sélection empirique (choix des plantes les plus
adaptées dans un site donné)

• Amélioration génétique (mutations spontanées,
hybridation et sélection)

• Biotechnologies (maîtrise du caractère retenu)


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Sélection empirique
Il s’agit d’une sélection non maîtrisée
consistant à garder les plantes qui se
développent bien dans une aire donnée et
qui produisent un maximum de
ressources.
Passage de l’âge de la cueillette aux
premiers pas vers une agriculture
Développement de la notion de cultures


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Amélioration génétique
• Amélioration qui
résulte des progrès des
connaissances de la
génétique des plantes.
1865 lois de Mendel
• Sélection de caractères
d’intérêt (Hybridation,
mutations…)

Gregor Mendel


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Biotechnologies Végétales
Résulte des connaissances acquises en génomique

(science des gènes)

• Fait appel au génie génétique qui résulte
de l’apparition d’outils enzymatiques
permettant d’intervenir au niveau du gène
et de ses séquences de nucléotides.
(techniques « copier » « coller » « couper »
et « écrire »)


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Définition d’un PGM
Plantes ayant subi une
modification (ajout, remplacement ou suppression)de son
matériel génétique, par intervention de l’Homme
(le plus souvent, consiste à ajouter un ou plusieurs gènes pour répondre à des
objectifs traduisant un avantage)
(cas particulier des OGM)


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Cellules, chromosomes et ADN


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Définition d’un Gène
Tout segment d’ADN ou d’ARN qui constitue une unité
d’information transmissible héréditairement
Les gènes sont des molécules (succession linéaire de
quatre nucléotides) de structure définie
Le gène contient l’information utilisable pour la
synthése des protéines


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Réalisation d’un OGM
•
•
•
•
•

Choix de l’organisme à transformer
Choix du gène à transférer
Isolation du gène et réalisation du vecteur
Inoculation du gène dans l’organisme hôte
Sélection des organismes portant le
nouveau gène (antibiotiques, protéines
fluorescentes,…).
• Multiplication de l’organisme transformé


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Transgénèse Végétale
• Manipulation du gène d’intérêt
-Construction du transgène
-Transfert du transgène
• Sélection des cellules transformées
• Génération de la plante transformée


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Quels caractères d’intérêt?
Génes apportant un caractère nouveau
Plantes résistantes à un insecte
Plantes tolérantes à un herbicide
Plantes apportant un apport nutritionnel
Plantes résistantes à des maladies ( pathogènes, virus…)
Plantes résistantes à la sécheresse

Plantes à traire (substances d’intérêt médical,…)
Plantes apportant un avantage industriel
…..


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Quels gènes (propriété,Origine)
• Gène appartenant à une plante
de la même espèce

• Gène appartenant à des
espèces distinctes

• Géne appartenant à des
règnes différents
(végétal/animal)


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Comment introduire un
gène (1)
Transformation via la bactérie Agrobacterium tumefaciens
construction du transgène (plasmide T) par substitution de la
séquence oncogène par le gène d’intérêt. Contamination des cellules
végétales.


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Comment introduire un
gène(2)
• Biolistique
Introduction par
biolistique: l’ADN est
adsorbé sur des
particules d’or ou de
tungstène lesquelles
serviront à bombarder les
cellules à transformer

• Criblage


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Comment sélectionner les
cellules transformées
• Passe par l’introduction en
même temps que celle du
gène d’intérêt, d’un gène «
marqueur »
-gène de résistance à
un antibiotique
-gène codant pour une
protéine fluorescente
(GFP) détectable in vivo
• Elimination du marqueur


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Principales cultures PGM
60
50

%

40

Nbr variétés

30
20
10
0
Maïs

Coton

Soja

Colza

Pomme
de terre

betterave


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Maïs Bt Monsanto 810
Maïs résistants à la Pyrale et à la Sésamie
par introduction d’un gène Cry, codant pour
une toxine produite par la bactérie Bacillus
thuringiensis.
La toxine détruit les cellules du tube digestif
entraînant une sorte de « septicémie »

Prévient les dégâts sur plantes et épis
Toxine spécifique des Lépidoptères
Limite contaminations dues aux phytotoxines
Pas de risques démontrés sur environnement
et santé
En 2010: 51Mha contre 108Mha en variétés
conventionnelle


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Soja résistant à un Herbicide
Plantes et micro-organismes synthétisent acides
aminés aromatiques via EPSPS
(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase)

Glyphosate inhibe EPSPS(p) chez les plantes: effet herbicide
Glyphosate n’inhibe pas EPSPS(m) des micro-organismes
Transfert du gène EPSPS(m) dans plante rend la plante
résistante

Surfaces PGM:

80 Mha

Surfaces non-PGM: 25 Mha


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D’autres PGM
•
•
•
•
•
•

Apports nutritionnels
Résistants à la sécheresse
Utilisant l’azote de l’air
Facilitent les processus industriels
Répulsifs pour ravageurs


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Risques et Bénéfices (1)
• Les Risques et Bénéfices sanitaires
-allergie/hypoallergie
-Toxicité: -production d’une protéine toxique
-Interférence métabolique
-mycotoxines
-résistance à des antibiotiques

• Les Risques et Bénéfices environnementaux
-pollution environnement
-organismes résistants
-dissémination des gènes


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Risques et Bénéfices (2)
Risques socio-économiques
-coexistence cultures PGM/non PGM
-dépendance du monde agricole
-brevetage des transgènes
-perte de diversité


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Vers une AMM

Les PGM font l’objet d’établissement
d’un dossier d’évaluation d’impact
sanitaire et environnemental


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Slide 29

Merci pour votre attention