L’eau est nécessaire à la production végétale. La fixation photosynthétique du gaz carbonique atmosphérique ne peut se faire sans une consommation d’eau très élevée par transpiration : de 300 à 500 grammes d’eau par gramme de carbone fixé. Ainsi, un hectare de blé produisant 10 tonnes par hectare consomme de l’ordre de 600 mm d’eau, c’est-à dire pratiquement la pluviométrie de l’année dans les régions céréalières.
Lors de certaines années sèches, ce niveau de rendement n’est pas atteint. Vraisemblablement, ce risque s’accentuera avec l’effet du changement climatique. Une culture de maïs consomme globalement moins d’eau mais ses besoins sont cruciaux en été, lorsqu’il pleut le moins. L’irrigation est donc nécessaire pour stabiliser les rendements de cette culture. Dans le monde, près de 300 millions d’hectares sont irrigués ; ces surfaces vont augmenter avec le changement climatique. Mais l’eau destinée à l’irrigation est une ressource de plus en plus coûteuse, plus difficile d’accès car règlementée. Il devient donc essentiel de disposer de variétés plus tolérantes au stress hydrique. L’augmentation de l’efficience d’utilisation de l’eau d’une plante peut se faire en augmentant la photosynthèse pour une alimentation hydrique donnée, en diminuant la transpiration par les stomates et en améliorant l’extraction d’eau du sol par les racines.
Chez le maïs, les variétés modernes obtenues par la sélection depuis plusieurs décennies en France et aux États-Unis sont plus tolérantes au stress hydrique que les variétés anciennes. La sélection assistée par marqueurs a permis de faire de nouveaux progrès : le rendement des nouveaux hybrides est de 5 à 10 % plus élevé en situation de sécheresse que celui des hybrides commercialisés. Ces progrès sont significatifs et pour aller plus loin, on peut combiner ces apports avec ceux de la transgénèse. Les sociétés Monsanto et BASF ont introduit chez le maïs un gène codant une protéine de la bactérie Bacillus subtilis9 qui protège les ARN messagers des déformations induites par le stress hydrique qui les rendent inopérants. Ces maïs transgéniques produisent 6 à 15 % de plus que les meilleures variétés actuellement sur le marché pendant les épisodes de déficit hydrique.
De nombreux gènes impliqués dans la tolérance au stress hydrique sont en cours d’exploration par les entreprises de sélection sur d’autres espèces importantes comme le blé. La démarche consiste à utiliser simultanément la sélection conventionnelle, la sélection assistée par marqueurs et la transgénèse : les transgènes sont transférés dans des génotypes déjà améliorés par sélection. Les nouvelles méthodes d’évaluation phénotypique10 haut débit permettront d’identifier de nouveaux gènes. Il sera alors possible d’augmenter l’efficacité de la sélection conventionnelle et celle de la voie transgénique.
Source: Pourrons-nous vivre sans OGM ? 60 clés pour comprendre les biotechnologies végétales de Yvette Dattée et Georges Pelletier, paru aux éditions Quæ
