Contrairement à ce que l’on peut lire dans la presse Grand public ou même spécialisée (Science et Avenir par exemple) qui ont diabolisé cette nouvelle technologie sous l’influence d’organisations et de groupuscules activistes, la nature fabrique depuis la nuit des temps, sans la moindre intervention de l’homme, des OGM (Organismes Génétiquement Modifiés) : animal, végétal, bactérie.

Auparavant il est nécessaire de rappeler ce qu’est un OGM et plus précisément pour ce qui nous intéresse ici, une plante génétiquement modifiée.

Qu’est ce qu’une Plante génétiquement modifiée (PGM) ?

C’est un végétal, (une plante cultivée ou sauvage) dont le patrimoine génétique a été modifié par l’intervention de l’homme. Selon les définitions européennes, ces modifications doivent être issues du génie génétique. Les techniques et les outils du génie génétique permettent de modifier les plantes par la transgénèse,  c’est à dire l’introduction de nouveaux gènes dans le génome d’une plante, par insertion de portions d’ADN. Cette définition communément admise est cependant très restrictive puisqu’elle exclue le transfert de gènes d’une espèce à l’autre tel qu’il se passe dans la nature dans le règne végétal. Nous en verrons deux exemples ci dessous.

La maîtrise de ces techniques est très récente (les premiers OGM datant des années 70-80) et en rapide évolution. Elles permettent en pratique d’introduire dans un organisme des caractères nouveaux, que l’on n’a pas pu introduire par des techniques traditionnelles d’amélioration des plantes. Le transfert de gènes sélectionnés peut se faire entre espèces proches quand les techniques de croisement classique ont échoué, mais le plus souvent c’est d’une espèce vers une autre espèce que se réalise ce transfert. Ce fut le cas par exemple en 1985 de la première plante transgénique résistante à un insecte, un tabac dans lequel un gène d’une bactérie Bacillius thuringiensis produisant une toxine insecticide a été introduit.

La nature n’a pas attendu l’homme pour créer ses propres OGM et PGM

Les agrobacterium

La transgénèse naturelle la plus connue est celle qui est l’oeuvre d’une bactérie du sol : Agrobactérium tumefacians possédant la propriété de provoquer des tumeurs sur la plante hôte (la hernie du chou par exemple). La transmission de son pouvoir tumorigène s’effectue grâce à un plasmide (morceau d’ADN circulaire) qui s’incorpore au génome de la plante hôte. Ce phénomène naturel fut découvert dans les années 70 et les biologistes eurent tout de suite l’idée d’insérer un gène étranger dans cet ADN bactérien et d’utiliser ensuite la bactérie comme vecteur pour transmettre ce gène à une plante hôte. C’est comme cela que le premier tabac transgénique a été mis au point. Plus récemment c’est également le cas  le maïs MON 810 résistant à plusieurs insectes ravageurs, grâce à un gène Bt (provenant d’une autre bactérie Bacillius thuringiensis), transféré vers le maïs par Agrobactérium.

La Patate douce

Récemment on vient de découvrir qu’un grand nombre de plantes contiennent des gènes spécifiques d’Agrobacterium. Ainsi, en étudiant l’expression du génome de la patate douce, des chercheurs ont découvert dans les nombreuses variétés cultivées la présence de gènes d’Agrobacterium rhizogenes et d’Agrobacterium tumefaciens, alors que les variétés sauvages n’en contiennent pas. La  patate douce est donc une plante naturellement transgénique. Ces gènes ont entraîné des modifications morphologiques qui se sont exprimées dans les tubercules plutôt que dans les autres parties de la plante pour en faire une plante alimentaire. Ces chercheurs concluent que « ces résultats montrent l’importance des interactions entre plante et microbe et, sachant que la patate douce est consommée depuis des millénaires, cela pourrait changer le paradigme sur le côté « contre nature » des plantes transgéniques ».

Source : PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences of America

Nouveaux exemples de transfert de gènes entre espèces dans la nature : le cas des Orobanches

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Triphysaria eriantha (Orobanchacées) parasitede graminées sauvages et d’autres plantes hôtes en Californie. – Photo Huiting Zhang

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Striga asiatica (Orobanchacées) parasite du sorgho en Tanzanie – Photo Mike Timko

Une récente étude publiée par le PNAS en octobre 2016 décrit les mécanismes naturels de transfert de gènes dans une famille de plantes parasites, bien connue des botanistes mais aussi des agriculteurs, dont les principaux représentants sont les orobanches.

Les chercheurs ont détecté 52 cas de transfert non sexuel de l’ADN – connu sous le nom de transfert de gène horizontal, ou HGT – à partir d’une plante hôte. Les gènes transférés sont alors devenus fonctionnels chez les espèces parasites. Ce transfert pourrait stimuler la capacité de la plante parasite d’envahir son hôte et surmonter ainsi les défenses de l’hôte. Selon ce mêmes chercheurs, « la découverte du HGT va nous permettre de mieux comprendre comment les plantes parasites fonctionnent et comment nous pouvons mieux les contrôler. Notre espoir est que nous puissions utiliser cette information pour trouver les meilleures stratégies pour générer, ou sélectionner, des plantes hôtes résistantes . »

Sources :

Eurekalert : Parasitic plants may form weapons out of genes stolen from hosts

La publication – PNAS : Horizontal gene transfert is more frequent with increased heterotrophy and contributes to parasite adaptation

Quelques Orobanches rencontrées en France :

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Orobanche de la Picride

Les orobanches sont des plantes parasites dépourvues de chlorophylle et de racines normales. Elles émettent des suçoirs les reliant directement aux vaisseaux conducteurs de l’hôte, d’où elles tirent leur nourriture. Elles sont parasites de plantes sauvages, mais aussi de plantes cultivées comme l’orobanche rameuse qui peut faire de gros dégâts sur le colza, le chanvre et le tabac.

 

 

 

 

 

Orobanche de la picride – Orobanche picridis F.W.Schultz

Cette orobanche parasite les espèces du genre picris (picris hieracoides), helminthie, crepis (parfois la carotte sauvage). On la trouve le plus souvent en bord de route, dans des terrains vagues des friches meso-xerophylles sableuses ou sablo-caillouteuses.

Celle ci a été identifiée à La Rochelle près du bassin des minimes en bord de mer – 07 / 2016

 

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Orobanche du genêt

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Orobanche du genêt

 

 

L’orobanche du genêt – Orobanche rapum-genistae Thuill.

Cette orobanche parasite les genêts (genêt à balais, genêt purgatif…), les cytises.

Llo – Gorges de la Sègre – Cerdagne 06 / 2016

 

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Orobanche couleur améthyste

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Orobanche couleur d’améthyste

 

 

L’orobanche couleur d’améthyste ou orobanche du panicaut – Orobanche amethystea Thuill.

Parasite les divers panicauts (Eryngium) Bourg Madame – Cerdagne 06/2016

 

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Orobanche couleur de sang

Orobanche sanguine – Orobanche sanguinea C.Presl 

Inféodée aux Lotus, ici sur Lotier faux cytise. On la trouve dans le Var, sur les îles d’Hyères et en Corse.

Ici sur les hauteurs de Bonifacio en Corse du sud – 04 / 2014

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Orobanche couleur de sang

 

 

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Orobanche du thym

Orobanche du thym – Orobanche alba Stephan ex Willd. 

Orobanche parasitant principalement les plantes du genre Thymus et autres labiées. Souvent plus rouge que blanche comme ici, un exemplaire observé à Chateau Ville vieille dans le Queyras, sur les terrasses surplombant la vallée du Guil (sentier des astragales) – 07 / 2013

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Orobanche du thym

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Orobanche du thym

 

 

La transgénèse, qu’elle soit l’œuvre de la nature ou qu’elle soit pilotée par l’homme, contribue à l’augmentation de la diversité génétique et par conséquent à l’augmentation de la biodiversité.