Une méthode de sélection génétique aide les éleveurs africains à cultiver des haricots résistants à la maladie.
Photo : Georgina Smith / CIAT

La sélection végétale de pointe ouvre la voie à la production de haricots résistants à la maladie

En collaboration avec le CIAT du CGIAR, des chercheurs suisses participent à l’élaboration et la mise en œuvre d’une méthode efficace de sélection de haricots résistants à la maladie dans différentes parties du monde. Leurs travaux contribueront à améliorer les moyens d’existence et la sécurité alimentaire des petits agriculteurs dans les pays en développement.

Pour de nombreux Africains et Latino-américains, le haricot est une importante denrée alimentaire de base. Dans de multiples régions, toutefois, des maladies réduisent considérablement les rendements de haricots. Par exemple, la tache angulaire est une maladie redoutée qui peut entraîner des baisses de rendement pouvant atteindre 80 pour cent – surtout en Afrique, où les petits exploitants agricoles ont rarement la possibilité de protéger leurs récoltes avec des fongicides.

Sélection génomique

En collaboration avec Bodo Raatz et son équipe du Centre international d’agriculture tropicale (CIAT), à Cali, Colombie, des chercheurs suisses de l’ETH (Eidgenössische Technische Hochschule), Zürich/Suisse, et appartenant au groupe dirigé par Bruno Studer, professeur de phytogénétique moléculaire, ont étudié la résistance des haricots à la tache angulaire. Les résultats de leur étude permettent aujourd’hui de sélectionner plus rapidement et avec plus de précision des variétés de haricots résistants à la maladie pour les diverses régions productrices de la planète.  

Leur méthode s’appuie sur des analyses génomiques des haricots se prêtant potentiellement à la sélection de nouvelles variétés résistantes. Les profils génétiques obtenus fournissent des informations permettant de savoir si les haricots résultant du croisement de deux variétés résisteront aux différentes souches locales de champignons pathogènes (pathotypes).

Des profils génétiques créés pour 316 variétés  

Michelle Nay, qui a réalisé le projet dans le cadre de sa thèse de doctorat dans le groupe de Bruno Studer, à l’ETH, a commencé par recueillir autant de semences différentes de haricots que possible auprès de la banque de semences du CIAT. Au total, elle a recueilli 316 variétés différentes présentant des caractéristiques de résistance au champignon responsable de la tache angulaire.

Michelle Nay a ensuite semé les haricots ainsi collectés en Ouganda et en Colombie, dans des serres et en plein champ. Son objectif était de découvrir si, et comment, les différentes variétés réagissent aux divers pathotypes du champignon dans chaque pays, puis d’identifier la base génétique de la résistance à la maladie.

Elle a également créé un profil génétique haute résolution pour chacun des 316 types de haricot, sur la base des variations de leur ADN (les marqueurs génétiques), et a identifié celles qui n’étaient présentes que dans les haricots résistants à la maladie. Elle a ensuite utilisé ces marqueurs pour prédire quels descendants seraient résistants à quels pathotypes dans un pays donné, et ceux qui seraient sensibles à la maladie.

Amélioration par rapport à la phytogénétique traditionnelle

« Notre méthode accélère considérablement le processus de sélection, » déclare Bruno Studer. Pour lui, c’est un grand pas en avant car la sélection par croisement était auparavant un jeu de nombres et nécessitait de soumettre chaque végétal à des tests de résistance. Aujourd’hui, à partir d’un test génétique, il est possible de prédire la résistance d’un végétal sans le soumettre à de laborieux essais sur le terrain. « C’est une aide considérable à la sélection du haricot, et une bonne nouvelle pour ceux qui dépendent beaucoup du haricot comme denrée de base de leur alimentation, » ajoute Bruno Studer.

Les travaux du groupe visant à produire des haricots résistants à la maladie contribueront également à réduire l’utilisation de pesticides à l’échelle mondiale. Bruno Studer explique que dans l’état actuel des choses, l’utilisation de fongicides est courante dans la culture du haricot en Amérique latine, mais pratiquement inexistante en Afrique dans la mesure où de nombreux agriculteurs n’ont pas accès aux pesticides ou ne savent pas comment les utiliser efficacement et sans risque. « Avec des haricots résistants à la maladie, les gains sont doubles. Les agriculteurs d’Amérique latine peuvent réduire leur consommation de pesticides et ceux d’Afrique peuvent améliorer leurs rendements sans avoir recours à des pesticides, » fait-il remarquer.

Une technologie open source, simple et peu coûteuse

Le CIAT distribue les semences disponibles pour ce projet à diverses sous-organisations qui les donnent ensuite aux sélectionneurs. La méthode analytique de détermination des marqueurs génétiques est relativement simple et bon marché, ce qui facilite son utilisation dans les laboratoires agricoles des pays concernés. Michelle Nay explique qu’il coûte moins de 0,2 CHF pour tester un marqueur génétique ; ce montant est donc abordable pour les laboratoires des pays les moins riches. 

De plus, tous les résultats de cette étude sont disponibles en accès libre. « Ainsi, nos travaux atteignent les personnes qui ont vraiment besoin de cette forme d’aide, » souligne Michelle Nay.

(ETH/wi)

Référence :
Nay MM, Mukankusi CM, Studer B, Raatz B: Haplotypes at the Phg-2 locus are determining pathotype-specificity of angular leaf spot resistance in common bean. Frontiers in Plant Science, 2019. 
DOI: 10.3389/fpls.2019.01126: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.01126/full