Donner un élan à la sélection de légumineuses
Les légumineuses représentent une part importante de la production d’aliments pour animaux et de denrées alimentaires et ont un effet positif sur l’environnement. Riches en protéines, elles contribuent non seulement à l’apport d’azote dans les systèmes de culture, réduisant ainsi potentiellement le besoin d’utiliser des engrais azotés synthétiques, mais elles constituent également un substitut végétal nutritif à la viande, un marché en pleine croissance et dont nombre d’acteurs étudient les moyens d’exploiter les possibilités de production de protéines végétales. À ce titre, les raisons d’accroitre la culture des légumineuses sont légion. Cela dit, l’Europe et la Chine manquent de régions qui présentent des conditions agroécologiques propices à la culture de protéines végétales, les deux continents étant fortement tributaires des importations de protéines et d’une utilisation généralisée des engrais azotés synthétiques. Le projet EUCLEG (Breeding forage and grain legumes to increase EU’s and China’s protein self-sufficiency), financé par l’UE, entend réduire cette dépendance. «Nos recherches ont porté sur les cultures de légumineuses, et visent à améliorer les variétés», fait remarquer Bernadette Julier, coordinatrice du projet et directrice de recherche à l’INRAE (Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement). Nos travaux ont fait appel au génotypage, au phénotypage et aux statistiques.
Favoriser le progrès génétique
EUCLEG a concentré ses recherches sur les cinq espèces de légumineuses les plus cultivées en Europe: deux plantes fourragères, la luzerne et le trèfle violet, et trois légumineuses à grains, le pois, la fève et le soja. «Nous cherchions à aider les sélectionneurs à créer des variétés mieux adaptées et plus performantes. Ces variétés de légumineuses seront plantées dans des zones géographiques qui accueillent déjà des cultures de légumineuses et offrent un rendement, une qualité et une stabilité plus élevés que les variétés actuelles; elles permettront également d’étendre l’aire de culture de régions qui comptent peu de cultures de légumineuses», explique Bernadette Julier. Un rendement plus élevé et une aire de culture plus étendue sont deux facteurs qui contribueront à accroitre la production de protéines à l’échelle nationale; les nouvelles variétés seront plus facilement introduites dans la rotation des cultures pour atteindre la diversification. Les travaux du projet ont abouti à la diffusion et/ou à l’adoption d’outils de génotypage pangénomique pour les cinq principales espèces de légumineuses. «Nous avons également élaboré, pour chaque espèce, une nouvelle vision de la diversité génétique disponible aux fins de la sélection. Le très grand nombre de marqueurs obtenus à partir d’un large ensemble d’accessions a clairement renouvelé les connaissances sur la luzerne et le soja. De nouvelles sources de variation phénotypique ont également été identifiées», ajoute Bernadette Julier. Le génotypage à l’échelle du génome a permis au projet d’identifier des marqueurs moléculaires associés à la variation des traits. Ces marqueurs pourraient être utilisés dans les programmes de sélection pour accélérer le progrès génétique. «De plus, la capacité de prédiction des principaux traits a été calculée et les résultats obtenus donnent à penser que la sélection génomique devrait également accélérer le progrès génétique de la sélection de légumineuses, à l’image d’autres grandes espèces végétales et animales», explique Bernadette Julier.
Des ambitions de plus en plus affirmées
Plusieurs sélectionneurs de légumineuses publics et privés ont contribué à la collecte et à l’analyse des données. «Ce partenariat favorise le transfert des connaissances du milieu de la recherche vers le monde industriel», fait remarquer Bernadette Julier. Des sessions de formation destinées aux sélectionneurs ont également été organisées dans le cadre du projet. «Les sélectionneurs ont eu l’occasion de découvrir le potentiel de la sélection moléculaire dans les légumineuses. À long terme, j’espère que la sélection de légumineuses fera usage des outils moléculaires pour accélérer le progrès génétique et créer des variétés adaptées aux différents types de contraintes et d’utilisations», ajoute Bernadette Julier. En ce qui concerne les prochaines étapes, le projet entend démontrer les avantages de la sélection moléculaire par rapport à la sélection phénotypique. «Parallèlement à cela, il est crucial de réduire les coûts de génotypage en adaptant les méthodes et le nombre de marqueurs dont un programme de sélection a besoin. Enfin, il y a lieu d’adapter les schémas de sélection afin qu’ils intègrent la sélection moléculaire dans le processus de création des variétés tout en mettant à jour les équations pronostiques et les marqueurs pour refléter la diversité génétique étudiée», conclut Bernadette Julier.
Mots‑clés
EUCLEG, légumineuses, sélection de légumineuses, Europe, Chine, production de plantes fourragères, importations de protéines
