Des chercheurs s'efforcent d'inverser l'érosion génétique et de sélectionner des variétés d'oliviers résistantes

Au cœur du débat mondial sur le lien entre développement durable et changement climatique, la biodiversité suscite un intérêt croissant. 

En ce qui concerne la biodiversité de l’olivier, ces dernières années ont vu un regain d’intérêt de la part des acteurs du secteur agroalimentaire et des chercheurs, qui s’engagent à lutter contre l’érosion génétique, ainsi qu’à étudier et à sélectionner des variétés plus résistantes.

Une grande biodiversité est utile aux chercheurs qui souhaitent mettre en œuvre de nouveaux programmes de sélection. – Samanta Zelasco, chercheuse en génétique de l’olivier, CREA

« L’olivier (Olea europaea subsp. europaea) est une espèce d’arbre très ancienne qui possède une grande richesse en matière de diversité génétique », a déclaré Samanta Zelasco, chercheuse au Centre pour les cultures oléicoles, fruitières et agrumes du Conseil pour la recherche agricole et l’analyse économique agricole (CREA-OFA) de Rende, en Calabre.

« Tout d’abord, il faut préciser que la “diversité génétique” est la définition scientifique qui, dans le débat public, est généralement remplacée par le terme “biodiversité” », a-t-elle ajouté. 

Voir aussi : Le génotype joue un rôle significatif dans la teneur en acides gras de l’huile d’olive vierge

Selon le dernier calcul officiel réalisé par le CREA en 2012 sur la base du deuxième rapport de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) sur l’état des ressources phytogénétiques pour l’alimentation et l’agriculture, le matériel génétique de l’olivier présent dans les principales collections ex situ du monde s’élevait à au moins 2 629 variétés différentes. 

L’Italie possède la plus grande diversité génétique, avec 734 dénominations inscrites au registre national des variétés de plantes fruitières, mis à jour en 2020 par le ministère italien de l’Agriculture.

« L’Italie compte un très grand nombre de variétés, et la composition de son patrimoine génétique oléicole est la plus vaste et la plus variée au monde », a déclaré Zelasco. « Située au cœur de la Méditerranée, au fil des millénaires, le pays a connu plusieurs événements historiques et mouvements de population qui ont favorisé l’importation et l’échange de matériel végétal, contribuant ainsi à enrichir son patrimoine variétal. »

Aujourd’hui, les rapports fréquents faisant état de génotypes prétendument nouveaux indiquent une grande diversité de matériel génétique. Cependant, les chercheurs soulignent que le nombre précis de variétés ne peut être déterminé avec certitude en raison de multiples cas de synonymie et d’homonymie.

« Nous avons récent­ement men­é une étude mol­é­culaire apro­fondie des vari­e­tés italiennes à l’aide d’un très grand nombre de marqueurs couvrant la quasi-totalité du génome », a déclaré Zelasco. « Nous n’avons pas encore terminé l’étude, mais nous pouvons déjà affirmer que, selon toute vraisemblance, une bonne partie du matériel génétique, peut-être la moitié, correspond à des cas de synonymie. » 

« La même chose se produit probablement dans d’autres pays », a-t-elle ajouté. « L’Italie compte néanmoins un nombre considérable de variétés, qui sont le résultat de sélections locales. Dans la plupart des régions italiennes, on trouve environ 30 à 40 variétés, ce qui représente un large patrimoine génétique également au niveau local. »

Plusieurs éléments de preuve scientifique indiquent que la zone de dom­e­sti­ca­tion de l’olivier est le Levant (c’est-à-dire la région de la Méditerranée orientale qui comprend l’actuelle Chypre, Israël, la Jordanie, le Liban, la Syrie, la Palestine et la majeure partie de la Turquie), d’où il s’est répandu dans tout le bassin méditerranéen. 

La pro­pa­ga­tion ve­té­ta­ble a joué un rôle cru­cia­l, ce qui explique pourquoi on trouve de nombreux cas de syn­onymie dans le génome de l’olivier – Zelasco donne l’exemple de la variété toscane Santa Caterina, qui présente le même profil moléculaire que le cultivar espagnol Gordal Sevillana. Par ailleurs, l’olivier s’est diffé­ren­cié au niveau local, donnant na­ssance à de nombreuses variétés.

« Lorsque des cas de synonymie, c’est-à-dire différentes dénominations d’un même cultivar, entrent en jeu, des problèmes commerciaux peuvent survenir », a déclaré Zelasco. « Les litiges juridiques relatifs à l’approvisionnement en olives de table et en huiles d’olive extra vierges provenant de sites géographiques différents de ceux prévus par les règlements de production des Indications géographiques protégées (IGP) et des Appellations d’origine protégées (AOP) sont de plus en plus fréquents. » 

« Le reséquen­cement des génomes des variétés incluses dans les cahiers des charges pourrait aider à sélectionner des marqueurs spécifiques aux cultivarscapables d’identifier sans équivoque les différentes variétés et d’offrir un système de certification génétique plus efficace », a-t-elle ajouté.

Dans le contexte actuel, où la recherche vise à trouver des solutions dans le domaine de la durabilité, un patrimoine génétique riche et varié peut également s’avérer utile pour sélectionner des gènes destinés aux programmes d’amélioration génétique.

« Une grande biodiversité est utile aux chercheurs qui souhaitent mettre en œuvre de nouveaux programmes de sélection », a déclaré Mme Zelasco. « La première étape consiste à comprendre le comportement d’une variété au niveau agronomique, afin de détecter dans son ADN les gènes qui améliorent des caractères particuliers, ou plutôt les mutations au sein des gènes responsables de l’amélioration des caractères agronomiques. »

Pour observer l’expression génétique de diverses variétés, leur comportement doit être étudié dans un environnement unique, d’où l’importance des collections.

« Il faut des années pour phénotyper et caractériser une variété, car nous devons tenir compte des « années de production » et des « années de repos » dans le cycle de production alternée de l’olivier, et nous avons besoin de données solides répétées sur au moins trois ou quatre ans », a déclaré Zelasco. 

« Étant donné que la plupart des caractères agronomiques sont conditionnés par l’environnement, la comparaison variétale doit également être étendue à d’autres environnements pouvant être représentés avec précision par les collections contenant des variétés communes,» a-t-elle ajouté. « Une fois la comparaison entre les variétés terminée, nous pouvons identifier les gènes impliqués et les mutations responsables de l’amélioration des caractères. »

Actuellement, ces mutations sont utilisées dans une technique génomique innovante appelée édition du génome, qui fait partie des techniques d’évolution assistée, la dernière nouveauté dans ce secteur. L’édition du génome consiste en une modification ponctuelle du génome à un site spécifique, contrairement à la mutagenèse traditionnelle qui agit de manière aléatoire.

« Les mutations améliorantes sont identifiées grâce à une approche statistique, et nous ne transférons pas l’ADN, mais nous identifions les séquences et donnons des instructions à un complexe enzymatique capable de reproduire la mutation », a déclaré Mme Zelasco. 

« C'est un exemple clair d'amélioration de la diversité génétique de l'olivier », a-t-elle ajouté. « Concrètement, nous identifions les caractères améliorants et les reproduisons dans la variété à améliorer sans en altérer le patrimoine génétique. »

Pour prendre un exemple concret, la Carolea, la variété la plus répandue en Calabre, est l’un des cultivars étudiés par les chercheurs du CREA pour sa sensibilité à Spilocaea oleaginea, qui provoque la maladie des taches paon, un problème phytosanitaire potentiellement important.

« Récemment, nous avons phénotypé la sensibilité à Spilocaea oleaginea d’au moins 150 variétés de notre collection, et nous serons donc bientôt en mesure d’identifier les mutations bénéfiques en établissant un lien entre le génotype et le phénotype », a déclaré Mme Zelasco. 

« Les gènes responsables de la réponse de la plante au pathogène ont également été récemment identifiés par le groupe de recherche de l’université de Palerme », a-t-elle ajouté. « Ensuite, dans les prochaines années, nous serons probablement en mesure de reproduire la mutation bénéfique de cette variété grâce à la technique d’édition du génome et d’obtenir ainsi une Carolea améliorée, tolérante à la tache paon. »

Compte tenu de la réduction des traitements phytosanitaires grâce à des plantes moins sensibles à certaines maladies, la recherche sur des techniques génomiques innovantes ouvre la voie à la sélection de plantes mieux adaptées aux nouveaux scénarios climatiques.

Enfin, l’étude du matériel génétique permet de redécouvrir des variétés qui avaient été mises de côté et qui possèdent des caractéristiques pouvant s’avérer utiles dans le contexte actuel. 

« Je peux citer l’exemple d’une variété des Pouilles tombée dans l’oubli, appelée Toscanina, qui présente une teneur très élevée en acide oléique et en composés phénoliques, qui entre en production tôt tout en étant assez productive avec une alternance modérée », a déclaré Mme Zelasco. 

« Nous la soumettrons prochainement à des tests de tolérance au stress hydrique et au stress biotique », a-t-elle ajouté. « Ce type d’informations fait encore défaut, car ces aspects ne sont devenus une priorité pour le monde scientifique que récemment. »

Au moment de la rédaction de cet article, cinq nouvelles accessions sont prêtes à être intégrées à la collection du CREA à Mirto Crosia, située sur la côte ionienne de Calabre, dans la province de Cosenza. Ayant fait l’objet d’une caractérisation génétique, ces accessions présentent des profils moléculaires uniques.

« Il s’agit d’accessions encore non publiées, donc de nouvelles variétés potentielles, qui n’ont pas encore de nom défini », a déclaré Mme Zelasco. 

Elle a pré­ci­sé qu’elles avaient été découvertes en Calabre et dans d’autres régions italiennes, et que certaines provenaient de drageons de plantes monu­mentales vieilles de plusieurs siècles, dont un issu du porte-greffe de l’Olivone de Fibbianello à Semproniano, en Toscane.

« Les oliviers monumentaux constituent un sujet d’étude intéressant pour comprendre la phylogénie de l’espèce », a déclaré Mme Zelasco. « Une analyse génomique très approfondie nous permet de comprendre comment l’espèce a évolué depuis la phase de domestication jusqu’à aujourd’hui. »

« La tendance actuelle est en effet de créer des collections de plantes sauvages, et une nouvelle collection de ce type a récemment vu le jour en Croatie », a-t-elle ajouté. « Nous devons considérer que le matériel oléicole sauvage constitue un réservoir de nouveaux gènes très utiles pour un programme de sélection, en particulier pour identifier des caractères agronomiques plus résistants. »

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