Seeding Food Innovation - Projet récompensé 2019
Des cultivars de pommes de terre cisgéniques résistant aux changements climatiques et à de multiples maladies grâce à l’édition du génome
Titulaire de subvention
Dr Ajamada Kushalappa, M. Maher Alsahlaany, M. André Gagnon
Description du projet
La production canadienne de pommes de terre représente une valeur à la ferme d’environ un milliard de dollars par an, et cette valeur est beaucoup plus élevée aux États-Unis. Les maladies de la pomme de terre, comme l’alternariose, le mildiou, la gale et le flétrissement, entraînent chaque année des pertes de rendement d’environ 15 %, et jusqu’à 80 % lorsque les conditions météorologiques sont défavorables. De plus, certains agents pathogènes nuisent à l’innocuité des aliments en contaminant les tubercules avec des mycotoxines et des enzymes. L’amélioration génétique des cultivars représente la stratégie d’atténuation la plus efficace, mais elle est difficilement applicable en raison du mécanisme d’incompatibilité sexuelle présent dans la pomme de terre. Le laboratoire Kushalappa a identifié plusieurs gènes R présentant une résistance multiple aux maladies. Pour les cultivars de pommes de terre (comme la Russet Burbank et deux autres cultivars) porteurs de gènes R identifiés en laboratoire comme ayant subi une mutation ou étant non fonctionnels, une partie de leur ADN pourra être remplacée par des segments de gènes fonctionnels provenant de cultivars de pommes de terre résistants, au moyen de l’édition du génome sans utilisation de transgène (cisgénique). Les parties mutées ou non fonctionnelles de l’ADN pourront être remplacées par des segments de gènes résistants ou modifiées pour rendre le gène fonctionnel, grâce au système CRISPR-Cas9. À long terme, l’empilement de 6 à 8 gènes R pourrait augmenter de façon significative la résistance aux maladies de ces cultivars.
Pertinence en matière d’innovation alimentaire
Une résistance accrue devrait entraîner une diminution de la sévérité des maladies. De plus, cette résistance accrue devrait réduire la contamination alimentaire par des mycotoxines et la détérioration de la qualité des aliments par des agents pathogènes.
Résultat anticipé
Dans le cadre de ce projet, une preuve de concept sera établie selon laquelle l’empilement de gènes R dans la pomme de terre améliorera la résistance à de multiples maladies. À long terme, l’empilement de 6 à 8 gènes R pourrait augmenter de manière considérable la résistance de ces cultivars cisgéniques afin qu’ils puissent éventuellement faire l’objet de tests au champ et être homologués comme nouveaux cultivars. Une résistance accrue aux maladies multiples, un trait recherché par tous les producteurs, ferait en sorte que les producteurs et le public puissent peser de manière rationnelle les avantages et les risques Plusieurs entreprises produisant présentement les tubercules de semence homologués de ces cultivars de pomme de terre d’origine pourraient également produire les tubercules de semences homologués des cultivars cisgéniques et les commercialiser auprès de leurs producteurs d’origine de niche. La technologie utilisée dans ce projet pourrait être standardisée et appliquée à d’autres cultures partout dans le monde.
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