Réussir vigne 04 février 2016 à 08h00 | Par Mathilde Leclercq

Peu de sélection de levures par mutagenèse

La mutagenèse permet la création de nouvelles souches de levures en induisant des mutations génétiques. Si elles ne sont pas très nombreuses, certaines levures ainsi obtenues sont d’ores et déjà disponibles sur le marché.

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Le recours à des agents mutagènes permet d’accroître le taux de mutations naturelles pour sélectionner de nouveaux caractères.
Le recours à des agents mutagènes permet d’accroître le taux de mutations naturelles pour sélectionner de nouveaux caractères. - © Christian Slagmulder/Inra/archives

En mai 2015, l’économiste Nicolas Bouzou a remis la mutagenèse au cœur des débats en signant son rapport sur les biotechnologies végétales (1). En pratique, cette technique consiste à modifier la séquence d’un gène via un facteur physique ou chimique, le plus utilisé étant l’EMS (méthanesulfonate d’éthyle). Ces agents mutagènes permettent d’accroître le phénomène de mutation spontanée. « En fonction du contexte, il est possible de multiplier par 100 ou 1 000 le taux de mutations naturelles », estime Bruno Blondin, membre de l’unité de recherche sur les sciences pour l’œnologie à l’Inra. L’emploi de la mutagenèse reste largement discuté car elle souffre d’une mauvaise image, très souvent associée aux OGM. « Au niveau mondial, plus de 3 000 variétés de plantes ont été obtenues par mutagenèse », rappelle pourtant André Gallais, professeur de génétique et d’amélioration des plantes à AgroParisTech. La technique est aussi employée, dans une moindre mesure, en œnologie puisque certaines entreprises proposent des levures obtenues de la sorte. C’est le cas du groupe Lallemand, qui commercialise une souche issue de la mutagenèse dans différents pays européens, hors France, depuis cinq ans. « Il n’y a aucun tabou sur la méthode de sélection, c’est une approche de sélection tout à fait classique », commente Anne Ortiz-Julien, responsable R & D levures et nutriments chez Lallemand. De son côté, le groupe AB Mauri commercialise lui aussi plusieurs souches à travers le monde, et notamment en France. « Nous avons travaillé en partenariat avec l’institut de recherche australien AWRI, précise le chef de produit, Olivier Pageault. Notre but était d’obtenir des souches peu productrices d’H2S. Nous avons utilisé un agent chimique pour générer des mutations, ce qui nous a permis d’inhiber une enzyme clé dans la formation d’H2S. » Une fois les souches d’intérêt identifiées, un important travail de tri a été nécessaire pour sélectionner celles qui présentaient les meilleures caractéristiques œnologiques. En ce qui concerne la commercialisation des levures, le chef de produit se montre satisfait. « Elles ont eu un très bon accueil, même s’il y a un vrai travail explicatif à faire. D’ailleurs elles sont toujours sur le marché au bout de sept ans d’utilisation. »

De nouvelles souches de S.Cerevisiae présentant un intérêt œnologique ont d’ores et déjà été obtenues par mutagenèse.
De nouvelles souches de S.Cerevisiae présentant un intérêt œnologique ont d’ores et déjà été obtenues par mutagenèse. - © S. Marsit

La mutagenèse délaissée au profit de l’adaptation évolutive

Pourtant, la mutagenèse reste un sujet sensible aux dires de nombreux chercheurs. Certains refusent d’ailleurs de s’engager sur cette voie qu’ils jugent controversée et privilégient des approches d’adaptation évolutive. Dans ce cas-là, les individus sont placés dans un environnement hostile afin de forcer l’apparition de mutations. Si la différence semble mince, elle est très claire aux yeux des spécialistes. « Contrairement à la mutagenèse, l’adaptation évolutive ne nécessite pas l’emploi d’agents mutagènes. L’apparition des mutations est uniquement due au milieu », souligne Sylvie Dequin, directrice de recherche à l’Inra. La chercheuse a d’ailleurs mené des essais avec Lallemand sur ce procédé d’évolution dirigée (2). « Tout être vivant qui se reproduit est sujet à des mutations spontanées à faible fréquence (10-8 à 10-10 par paire de bases et par génération de levures – NDLR). Plus il y a reproduction et plus on va accumuler les mutations », explique-t-elle. Après plusieurs générations immergées dans ce milieu volontairement hostile, les individus les plus adaptés vont dominer. « C’est un phénomène d’évolution accéléré », poursuit Anne Ortiz-Julien. Toute la difficulté repose sur le choix du milieu de culture. « Il faut exercer la bonne pression pour obtenir des mutants intéressants », observe Bruno Blondin. Le chercheur souligne l’intérêt de cette méthode qui, comme la mutagenèse, entraîne l’apparition de nouveaux caractères. À l’inverse des travaux par croisements qui ne permettent d’exploiter que la variabilité génétique naturellement présente au sein des populations.

Des progrès majeurs en hybridation

Il n’empêche que la distinction entre mutagenèse et adaptation évolutive peut sembler floue pour certains viticulteurs. D’autant plus qu’aucune réglementation n’impose de préciser la méthode de sélection sur les emballages. Généralement, seuls le mode d’emploi et les mentions légales sont indiqués. Mais que les plus réticents se rassurent, l’hybridation reste à ce jour la méthode la plus utilisée en œnologie. Elle a d’ailleurs connu des avancées considérables au cours des dernières années, grâce au séquençage du génome de Saccharomyces cerevisiae et au développement des croisements assistés par marqueurs. D’après Bruno Blondin, le progrès majeur réside dans la détermination des QTL (quantitative trait locus). Il est désormais possible d’identifier et de marquer des régions du génome grâce aux QTL et aux puces à ADN. Ce qui permet de diriger l’hybridation beaucoup plus précisément.

Repères

La mutagenèse permet d’obtenir de nouveaux caractères par modification du génome. Cette transformation intervient suite à l’utilisation d’agents physiques ou chimiques, dits agents mutagènes.

L’adaptation évolutive consiste à amplifier le phénomène de mutation spontanée en plaçant une population dans un milieu volontairement hostile et donc sélectif.

L’hybridation repose sur des croisements successifs entre parents génétiquement différents, pour obtenir des individus hybrides

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