La recherche sur la biodiversité de l'olivier est essentielle pour lutter contre le changement climatique
L'identification des caractéristiques qui permettent aux oliviers de résister aux phénomènes météorologiques extrêmes, aux variations brusques de température et aux maladies permettra aux agriculteurs de cultiver à l'avenir des variétés d'oliviers plus résistantes.
« Ces dernières années, on a constaté un intérêt croissant pour la caractérisation et le catalogage des variétés d’olivier », a déclaré Claudio Cantini, directeur de la ferme expérimentale Santa Paolina de l’Institut pour la bioéconomie du Conseil national de la recherche (IBE-CNR), à Follonica.
« Cela a conduit à la création de vastes collections comme la nôtre, qui compte plus de 1 000 accessions, alimentant la banque mondiale de ressources génétiques de l'olivier mise en place par l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO) et soutenue par le Conseil oléicole international », a-t-il ajouté.
« Sur la base des résultats préliminaires, nous sommes déjà en mesure d’émettre une hypothèse sur l’olivier idéal.
Santa Paolina a été fondée en 1966 pour préserver la biodiversité végétale et abrite d’importantes collections variétales de poires, de pêches, de kakis, de pommes et de coings, ainsi que d’olives. Elle comprend en outre un centre de pré-multiplication de matériel végétal oléicole certifié et une installation dédiée à la réhabilitation des oliviers touchés par des maladies virales.
Voir aussi : Des chercheurs s’efforcent d’identifier les variétés d’olivier les mieux adaptées aux températures élevées« Les banques de ressources génétiques sont très vastes, et pourtant la richesse variétale mondiale est loin d’être entièrement répertoriée », a déclaré M. Cantini.
Il a rappelé que l’espèce d’olivier – Olea Europaea – compte plus de 2 000 variétés connues, dont environ 540 sont originaires d’Italie, le pays présentant la plus grande biodiversité oléicole.
« Pensons simplement aux nombreuses variétés mineures, en particulier celles récemment redécouvertes, qui doivent encore être étudiées et caractérisées », a déclaré M. Cantini. « On peut dire que l’intérêt croissant des opérateurs, désireux de tester de nouvelles variétés afin d’améliorer leur production d’huile d’olive, favorise cette recherche. »
À ce stade, les banques de germoplasmes, où les chercheurs stockent les gènes correspondant aux différentes caractéristiques des variétés d’olivier, revêtent une importance cruciale : elles peuvent offrir au secteur agricole un choix plus large de plantes, notamment face au changement climatique.
« Les banques de germoplasmes d’olivier, vastes collections de diversité génétique, deviennent une ressource fondamentale », a déclaré M. Cantini. « Il va sans dire que la préservation de la biodiversité est une priorité à l’heure actuelle, car elle est fondamentale pour la qualité des écosystèmes. »
« Ainsi, plus nous caractérisons notre vaste biodiversité oléicole, plus nous pouvons la valoriser de manière adéquate et l’utiliser pour faire face aux nouveaux défis à venir », a-t-il ajouté.
La recherche sur la biodiversité de l’olivier peut aider à trouver de nouveaux moyens d’atténuer les effets et de faire face aux phénomènes météorologiques extrêmes, aux changements brusques de température et au stress hydrique, qui se produisent tous avec une fréquence croissante et créent les conditions propices au développement de maladies.
M. Cantini supervise actuellement un groupe de recherche composé de doctorants qui étudient la résistance des variétés d’olivier à ces stress environnementaux.
Évaluation de la photosynthèse (Photo : Claudio Cantini)
« Tout comme pour les variations au sein de l’espèce humaine, où certains individus et certaines populations possèdent des mécanismes de résistance, il peut également exister, au sein de l’espèce de l’olivier, des caractéristiques génomiques diverses chez les différentes variétés, qui peuvent donc donner lieu à des réponses variées lorsque la plante est soumise à des conditions de stress », a déclaré M. Cantini. « Je peux affirmer que lorsque l’on explore le domaine des variétés d’olivier, un tout nouveau monde s’ouvre à nous. »
Le groupe de recherche travaille actuellement sur trois publications consacrées au stress causé par le rayonnement ultraviolet.
« Nous étudions la résistance de certaines variétés au stress causé par le manque d’eau », a ajouté M. Cantini. « Des différences significatives entre les variétés apparaissent déjà, car nous observons des mécanismes très différents. »
Les chercheurs examinent également les caractéristiques morphologiques, notamment le mécanisme de transport de l’eau, tout en se concentrant sur l’anatomie de certaines variétés dont les vaisseaux de transport présentent des tailles et des formes complètement différentes. Outre l’aspect anatomique, ils s’intéressent également à la formation de certaines substances.
« Si nous observons ce qui se passe à l’intérieur de ces variétés lorsque nous les soumettons à un stress, nous constatons la production de diverses substances qui, d’une certaine manière, tendent à contrer le stress », a déclaré M. Cantini. « Les résultats préliminaires nous ont révélé la présence d’une protéine, connue chez d’autres espèces mais peu étudiée à ce jour, qui semblerait constituer un élément prometteur chez l’olivier. »
« Nous nous concentrons sur cette protéine pour comprendre si elle peut jouer un rôle clé », a-t-il ajouté. « Avant tout, nous étudions l’interaction entre cette protéine et le génome ; par conséquent, l’action du gène qui est activé, et éventuellement comment cela pourrait être lié à d’autres caractéristiques de la plante, sur le plan anatomique et à d’autres égards. »
L’hypothèse est que, au sein de la diversité représentée par les nombreuses variétés d’oliviers provenant du monde entier, des mécanismes de résistance pourraient être exploités à l’avenir.
« Notre objectif, celui de tous les chercheurs, est d’identifier ces mécanismes », a déclaré M. Cantini. « Pour prendre l’exemple d’une variété bien connue, le Leccino est résistant à Xylella fastidiosa ainsi qu’au froid, et également à certaines bactéries et champignons, ce qui nous amène à penser qu’il doit exister un mécanisme unique à l’œuvre au sein de cette variété. »
« Nous avons donc intégré la Leccino dans nos études, aux côtés d’autres variétés qui, elles, présentent des sensibilités différentes, et nous vérifions ce qui se passe au sein de ces variétés », a-t-il ajouté.
L’objectif est de disposer d’une base de données riche en informations, grâce à laquelle les chercheurs pourront non seulement caractériser les variétés existantes prêtes à être utilisées, mais aussi en créer de nouvelles.
« Sur la base des résultats préliminaires, nous sommes déjà en mesure d’émettre une hypothèse sur l’olivier idéal », a déclaré M. Cantinti.
Mesure de la chlorophylle et de l’azote (Photo : Claudio Cantini)
Son groupe a sélectionné quatre plantes modèles issues de la base de données Santa Paolina pour son étude.
« Nous essayons de comprendre ce qui se passe lorsque nous soumettons ces plantes modèles à un stress », a-t-il déclaré. « Prenons par exemple une variété résistante au froid et une variété non résistante, qui possèdent respectivement des vaisseaux de transport larges et étroits, l’une étant résistante à Xylella et l’autre non. Nous les soumettons à un stress hydrique ; nous constatons que le mécanisme par lequel les plantes réagissent aux stress environnementaux change complètement selon leur variété, et cela se vérifie au niveau cellulaire et génétique. »
« Ensuite, par exemple, si nous identifions une protéine comme celle mentionnée ci-dessus, nous consultons la base de données et vérifions les niveaux de cette protéine au sein de chaque variété », a ajouté M. Cantini. « Si nous découvrons qu’un gène est activé, nous allons voir quelle variété présente une activation élevée. Si c’est le cas, cela est considéré comme un marqueur. »
« Nous pouvons disposer de marqueurs protéiques, génétiques ou physiologiques, qui sont également observables chez les plantules », a-t-il poursuivi. « Nous pouvons alors procéder à des croisements, rechercher ce marqueur chez tous les descendants et sélectionner uniquement ceux qui le possèdent, ce qui sera pris en compte dans les études ultérieures. Un nombre suffisant de marqueurs nous permet soit de redécouvrir d’anciennes variétés, qui ont été délaissées par les agriculteurs au fil des siècles, soit d’en développer de nouvelles. »
Actuellement, les chercheurs de l’IBE procèdent au profilage génétique de 1 200 oliviers, comprenant des variétés et des accessions, qui font partie de la collection Santa Paolina.
« Nous pensons qu’à partir d’un criblage approfondi des collections et d’une vision à long terme des acteurs concernés, ces études pourraient déboucher sur des découvertes intéressantes pour le traitement et la prévention de certaines pathologies végétales dans un avenir proche », a conclu Cantini.