Les plantes transgéniques résistantes
aux ravageurs
Par Conrad Cloutier
Devant la controverse entourant les
organismes génétiquement modifiés (OGM), l'avenir des
plantes transgéniques résistantes aux ravageurs est
incertain. Cet avenir dépend des avantages et des inconvénients
en rapport aux méthodes traditionnellement utilisées
en phytoprotection. Elles représentent une alternative
aux produits chimiques, mais n'apportent pas encore
leur lot de satisfaction.
Dans le tollé qu'engendre le développement
des plantes transgéniques, on oublie un peu trop facilement
que la forte productivité végétale tant recherchée dans
les pays industrialisés, repose encore sur l'usage massif
de pesticides chimiques peu spécifiques et répandus
en grandes quantités dans l'environnement. La possibilité
de rendre des variétés de plantes cultivées, comme le
maïs ou la pomme de terre, résistantes aux attaques
des insectes est une réalité. Actuellement, les seules
plantes transgéniques cultivées résistantes aux insectes
sont les plantes Bt dont le génome a été modifié avec
des gênes de la bactérie Bacillus thurengiensis.
Le Bt est une bactérie commune des milieux naturels.
Elle infecte une grande variété d'insectes. On en extrait,
depuis plus de 20 ans, les delta-endotoxines qui sont
à la base des marques commerciales d'insecticides biologiques,
dont la plupart sont destinées à la répression des chenilles.
Les gènes codant pour ces toxines ont été modifiés et
insérés dans le génome des plantes. La résistance immédiate
d'une plante Bt face aux attaques d'un ravageur impressionne
toujours. Toutefois, ces plantes ne sont pas une panacée.
Envisager une résistance
Les plantes transgéniques Bt soulèvent le risque élevé
de voir apparaître des populations d'insectes ravageurs
tolérants aux toxines, une éventualité pour le moins
indésirable et difficile à éviter. Depuis que le Bt
est utilisé comme insecticide, on a recensé un seul
cas d'insecte ravageur ayant acquis en milieu naturel
une immunité sous l'effet d'une sélection naturelle.
Ce constat n'est toutefois pas rassurant. En laboratoire,
une dizaine d'espèces d'insectes ont été sélectionnées
artificiellement pour leur tolérance aux toxines biologiques
incluant un ravageur notoire le doryphore de la pomme
de terre, Leptinotarsa decemlineata.
La toxine du Bacillus thurengiensis
n'est pas, normalement, un insecticide de contact à
effet instantané. Elle agit plutôt indirectement en
détruisant l'épithélium du tube digestif de l'insecte.
Elle doit être ingérée en quantité suffisante dans un
laps de temps assez court pour éventuellement tuer l'insecte;
autrement, il en sera malade mais n'en mourra point.
Les survivants pourront non seulement atteindre la maturité
mais, ce qui est le plus à craindre, transmettre leurs
gênes de résistance à leurs descendants. La possibilité
d'apparition de populations naturelles résistantes est
envisageable, spécialement dans un contexte d'expansion
des cultures de plantes transgéniques Bt. L'évolution
rapide de la tolérance au Bacillus thurengiensis
mettrait en péril l'efficacité même des plantes transgéniques
et probablement aussi celle des insecticides biologiques
traditionnels.
D'autres végétaux en renfort
Dans la recherche de sources alternatives
au Bt, les possibilités qu'offrent les protéines de
défense des végétaux restent encore a explorer. Les
travaux s'orientent vers la recherche de gènes comme
ceux codant pour les lectines et les inhibiteurs de
protéases. Cette approche paraîtra plus naturelle que
la reconstruction de génomes de plantes avec des gènes
de bactéries. Les résultats demeurent encore préliminaires
car les protéines végétales possèdent un mode d'action
complexe qui contraste avec celui des toxines comme
celle du Bt, celle-ci ayant évolué spécifiquement pour
tuer les insectes.
Une partie non négligeable du génome des plantes sauvages
et cultivées code pour des protéines antinutritives
impliquées dans les mécanismes de résistance naturelle
aux ravageurs. Le grain de riz par exemple, accumule
des cystatines, des protéines inhibitiices de l'activité
des enzymes digestives des coléoptères dont plusieurs
espèces s'avèrent être des prédateurs des graines de
plantes. Dans l'est du Canada, le doryphore, lui aussi
un coléoptère, est le plus important ravageur des cultures
de pommes de terre. Vingt pour cent des insecticides
employés en agriculture, notamment au Québec, visent
à combattre ce ravageur.
Les travaux en transgénèse menés au Centre de recherche
en horticulture de l'Université Laval, explorent la
possibilité de développer des plants de pommes de terre
résistants au doryphore en y intégrant les gènes de
la cystatine I du riz dans leur génome. Les résultats
indiquent cependant que cet inhibiteur n'affecte pas
les enzymes digestives essentielles de l'insecte. Dans
des essais in vitro, la cystatine I laissait
entrevoir la possibilité de bloquer 40 % de l'activité
enzymatique du système digestif du doryphore se nourrissant
du feuillage de plants normaux. Mais lorsque l'insecte
se nourrit des feuilles des plants de pommes de terre
transgéniques, il s'adapte à la présence de la cystatine
I en quelques jours et modifie son profil enzymatique.
En conséquence l'insecte montre non seulement un développement
normal, mais son appétit augmente.
La digestion du doryphore met en fonction plusieurs
types de protéases. Il s'adapte aux différentes diètes.
En présence de cystatine 1, le doryphore augmente la
sécrétion des enzymes qui lui sont sensibles, mais celles-ci
sont surpassées par une plus grande sécrétion de celles
qui lui résistent. Le fait qu'un inhibiteur de protéases
ne soit pas une toxine, demande donc de tenir compte
des capacités d'adaptation des ravageurs.
Les plantes transgéniques résistantes aux insectes commencent
à révéler leur potentiel. Cependant, devant l'adaptation
exemplaire du doryphore et les risques d'apparition
de populations résistantes, leurs inconvénients demeurent
entiers. Peut-être que la recherche mènera à la création
de plantes agricoles intéressantes mais leur utilisation
entrevoit déjà une rigoureuse régie de cultures incorporant
des plantes non-transgéniques. Un aspect qui rebute
nombre d'agriculteurs.
Conrad Cloutier est entomologiste et
chercheur à l'Université
Laval
Reproduit avec l'aimable
autorisation de la revue QUATRE-TEMPS,
édition de septembre 2000
Texte mis en ligne le
23 mars 2001
de
l'agro-alimentaire
