Développer des légumes de serre plus sains et plus savoureux

IMG_3282Imaginez des tomates et des poivrons de serre qui ont une belle apparence et bon goût; qui poussent bien et qui sont également résistants aux maladies.

Daryl Somers et son équipe du Centre de recherche et d’innovation de Vineland (Vineland) travaillent actuellement sur ce projet.

Ils utilisent la génomique, l’étude de la séquence de l’ADN et des génomes, pour les aider à trouver et à identifier les variations dans les plants qui pourraient être utilisés pour en développer des caractères attrayants.

« Les différences dans les séquences de l’ADN sont appelées les variations génétiques et nous faisons l’analyse de l’ADN pour déterminer quels gènes contrôlent les caractères que nous voulons », explique Somers. « Chaque plant est différent, notre travail consiste donc à relier ces variations dans les gènes avec des caractères précis – c’est ce que nous appelons génotype à phénotype. »

Daryl Somers dans la serre de Vineland avec quelques plants de poivrons sur lesquels il travaille.

Daryl Somers dans la serre de Vineland avec quelques plants de poivrons sur lesquels il travaille.

La culture des légumes est le domaine principal à l’étude, particulièrement les tomates et les poivrons de serre, où l’industrie a identifié les caractères principaux tels que la résistance aux maladies, les profils de goût et avec quelle efficacité le plant utilisera l’eau, l’énergie ou les nutriants qu’il reçoit.

Voici comment cela fonctionne : l’équipe de Somers recherche parmi les matières végétales et les semences, telles que les variétés mises au point à Vineland ou le germoplasme à partir d’autres collections comme celles du Centre de recherches sur les cultures abritées et industrielles (CRCAI) qui font partie du réseau national des centres de recherches d’Agriculture et Agroalimentaire Canada à Harrow en Ontario, par exemple – la recherche de plants qui présentent naturellement certains de ces caractères.

Si l’équipe ne trouve pas ce dont elle a besoin, elle peut également introduire des variations génétiques par l’application d’une solution aux graines pouvant ainsi modifier leurs ADN, et par la suite les ensemencer.

Quelques-uns des 3 800 différents plants de poivrons cultivés dans la serre de Vineland faisant partie de la recherche génomique de Somers.

Quelques-uns des 3 800 différents plants de poivrons cultivés dans la serre de Vineland faisant partie de la recherche génomique de Somers.

Le travail de Somers a commencé avec les tomates et son équipe travaille actuellement avec une population végétale d’environ 3 800 plants de poivrons qui sont cultivés dans la serre de Vineland.

« Nous avons commencé avec 20 000 graines de poivrons et nous avons maintenant 3 800 plants. Au début, toutes les graines sont identiques », indique Somers. « Lorsque nous faisons tremper les graines, chacune d’entre elles se modifie d’une façon différente. »

C’est le séquenceur d’ADN de Vineland qui, par la suite, aide l’équipe à répertorier la population végétale et à identifier les variations recherchées par l’équipe.

Finalement, les variations désirées sont cultivées comme cultivars pour aider à mettre au point des variétés qui deviendront disponibles sur le marché; toutefois, Somers indique qu’il faudra encore quelques années avant que cela ne se produise.

Par exemple, avec les tomates, Vineland travaille actuellement pour accroître les graines des plants qu’ils ont trouvés ayant les variations les plus prometteuses.

Ils ont également uni leurs forces avec Keiko Yoshioka et son équipe de l’Université de Toronto (U of T), lesquels ont découvert un gène important impliqué dans la résistance aux maladies des plants.

« Ils ont identifié un gène qui peut créer une résistance aux maladies, alors c’est un partenariat idéal puisque nous commençons à mettre l’accent sur des plants qui présentent une résistance aux maladies comme le Botrytis et la Clavibacter », ajoute Somers.

Le Botrytis, une maladie fongique également connue sous le nom de pourriture grise et la Clavibacter, une maladie bactérienne qui provoque des chancres bactériens, sont des pathogènes significatifs qui peuvent provoquer d’importantes pertes de récolte; les serristes ont fait de ces pathogènes une priorité pour la recherche et les mesures d’atténuation.

La nouvelle collaboration avec l’Université de Toronto (U of T) a tout récemment obtenu un financement de Génome Canada.

Le travail de Somers est également appuyé par les producteurs de légumes en serre de l’Ontario, le Ministère de la Recherche et de l’Innovation de l’Ontario et Cultivons l’avenir 2 un programme fédéral-provincial-territorial lesquels investissent dans Vineland.

Somers travaille également sur la génomique des rosiers; les concombres et les patates douces sont également envisagés par Vineland.

De plus, l’équipe de Vineland qui étudie les tendances de consommation aidera à l’établissement des profils de caractères comme le goût, de manière à s’assurer qu’ils cultivent et choisissent ce que les consommateurs aiment.

« La génomique mènera la bioéconomie, et les aliments seront en partie un produit de la génomique », croit Somers.

Les tomates, les poivrons et les concombres génèrent plus d’un milliard de dollars en ventes annuelles pour l’industrie canadienne des légumes de serre.

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