Histoire de la sélection végétale - History of plant breeding
La sélection végétale a commencé avec l' agriculture sédentaire , en particulier la domestication des premières plantes agricoles , une pratique qui est estimée à 9 000 à 11 000 ans. Initialement, les premiers agriculteurs humains sélectionnaient des plantes alimentaires présentant des caractéristiques particulièrement souhaitables et les utilisaient comme source de semences pour les générations suivantes, ce qui a entraîné une accumulation de caractéristiques au fil du temps. Avec le temps cependant, des expériences ont commencé avec une hybridation délibérée, dont la science et la compréhension ont été grandement améliorées par les travaux de Gregor Mendel . Les travaux de Mendel ont finalement conduit à la nouvelle science de la génétique . La sélection végétale moderne est une génétique appliquée, mais sa base scientifique est plus large, couvrant la biologie moléculaire , la cytologie , la systématique , la physiologie , la pathologie , l' entomologie , la chimie et les statistiques ( biométrie ). Il a également développé sa propre technologie. Les efforts de sélection végétale sont divisés en un certain nombre de points de repère historiques différents.
Sélection précoce des plantes
Domestication
La domestication des plantes est un processus de sélection artificielle mené par les humains pour produire des plantes qui ont des caractéristiques plus souhaitables que les plantes sauvages, et qui les rend dépendantes d'environnements artificiels généralement améliorés pour leur existence continue. La pratique est estimée à 9 000 à 11 000 ans. De nombreuses cultures dans la culture actuelle sont le résultat de la domestication dans les temps anciens, il y a environ 5 000 ans dans l' Ancien Monde et il y a 3 000 ans dans le Nouveau Monde . Au néolithique , la domestication a duré un minimum de 1 000 ans et un maximum de 7 000 ans. Aujourd'hui, tous les principaux aliments cultures proviennent de variétés domestiques. Presque toutes les plantes domestiquées utilisées aujourd'hui pour l'alimentation et l'agriculture ont été domestiquées dans les centres d'origine . Dans ces centres, il existe encore une grande diversité de plantes sauvages étroitement apparentées, appelées parents sauvages cultivés , qui peuvent également être utilisées pour améliorer les cultivars modernes par sélection végétale.
Une plante dont l'origine ou la sélection est principalement due à l'activité humaine intentionnelle est appelée un cultogène , et une espèce cultivée qui a évolué à partir de populations sauvages en raison des pressions sélectives exercées par les agriculteurs traditionnels est appelée une race locale . Les races locales, qui peuvent être le résultat de forces naturelles ou de la domestication, sont des plantes ou des animaux parfaitement adaptés à une région ou à un environnement particulier. Citons par exemple les variétés locales de riz , Oryza sativa sous-espèce indica , qui a été développée en Asie du Sud , et Oryza sativa sous-espèce japonica , qui a été développée en Chine .
Pour en savoir plus sur les mécanismes de domestication, voir Hybrid (biologie) .
Bourse colombienne
Les humains ont échangé des plantes utiles de terres lointaines pendant des siècles, et des chasseurs de plantes ont été envoyés pour ramener des plantes à cultiver. L'agriculture humaine a eu deux résultats importants : les plantes les plus appréciées par les humains ont été cultivées dans de nombreux endroits et (2) les jardins et les fermes ont fourni aux plantes des opportunités de croisement qui n'auraient pas été possibles pour leurs ancêtres sauvages. L'arrivée de Christophe Colomb en Amérique en 1492 a déclenché un transfert sans précédent de ressources végétales entre l' Europe et le Nouveau Monde .
Amélioration scientifique des plantes
Les expériences de Gregor Mendel avec l' hybridation des plantes ont conduit à ses lois de l'hérédité . Ce travail est devenu bien connu dans les années 1900 et a constitué la base de la nouvelle science de la génétique , qui a stimulé la recherche de nombreux phytotechniciens dédiés à l'amélioration de la production végétale grâce à la sélection végétale.
Cependant, des entreprises commerciales prospères de sélection végétale ont commencé à être fondées à partir de la fin du 19e siècle. Gartons Agricultural Plant Breeders en Angleterre a été créé dans les années 1890 par John Garton, qui a été l'un des premiers à polliniser les plantes agricoles et à commercialiser les variétés nouvellement créées. Il a commencé à expérimenter la pollinisation croisée artificielle d'abord de plantes céréalières, puis d'espèces herbacées et de plantes-racines et a développé des techniques de grande envergure en matière de sélection végétale.
William Farrer a révolutionné la culture du blé en Australie avec la diffusion généralisée en 1903 de la souche de blé « Fédération » résistante aux champignons, qui a été développée à la suite de ses travaux de sélection végétale sur une période de vingt ans en utilisant les théories de Mendel.
De 1904 à la Seconde Guerre mondiale en Italie , Nazareno Strampelli a créé un certain nombre d'hybrides de blé. Son travail a permis à l'Italie d'augmenter la production agricole pendant la soi-disant « bataille pour les céréales » (1925-1940) et certaines variétés ont été exportées vers des pays étrangers, tels que l'Argentine, le Mexique et la Chine. Le travail de Strampelli a jeté les bases de Norman Borlaug et de la Révolution verte .
La Revolution verte
En 1908, George Harrison Shull a décrit l' hétérosis , également connu sous le nom de vigueur hybride. L'hétérosis décrit la tendance de la descendance d'un croisement spécifique à surpasser les deux parents. La détection de l'utilité de l'hétérosis pour la sélection végétale a conduit au développement de lignées consanguines qui révèlent un avantage de rendement hétérotique lorsqu'elles sont croisées. Le maïs a été la première espèce où l'hétérosis a été largement utilisé pour produire des hybrides.
Dans les années 1920, des méthodes statistiques ont été développées pour analyser l'action des gènes et distinguer la variation héréditaire de la variation causée par l'environnement. En 1933, une autre technique de sélection importante, la stérilité mâle cytoplasmique (CMS), développée chez le maïs, a été décrite par Marcus Morton Rhoades . La CMS est un trait héréditaire maternel qui permet à la plante de produire du pollen stérile . Cela permet la production d'hybrides sans avoir besoin d'un égrenage à forte intensité de main-d'œuvre .
Ces premières techniques de sélection ont entraîné une forte augmentation des rendements aux États-Unis au début du 20e siècle. Des augmentations de rendement similaires n'ont été produites ailleurs qu'après la Seconde Guerre mondiale , la Révolution verte a augmenté la production agricole dans le monde en développement dans les années 1960. Cette amélioration remarquable reposait sur trois cultures essentielles. D'abord vint le développement du maïs hybride , puis du « blé semi-nain » à haut rendement et réactif aux intrants (pour lequel le sélectionneur du CIMMYT NE Borlaug a reçu le prix Nobel de la paix en 1970), et troisièmement vint le « riz court à haut rendement ». " cultivars. De même, des améliorations notables ont été obtenues dans d'autres cultures comme le sorgho et la luzerne .
Génétique moléculaire et bio-révolution
Des recherches intensives en génétique moléculaire ont conduit au développement de la technologie de l' ADN recombinant (communément appelée génie génétique ). Les progrès des techniques biotechnologiques ont ouvert de nombreuses possibilités pour la sélection des cultures. Ainsi, alors que la génétique mendélienne a permis aux sélectionneurs de plantes d'effectuer des transformations génétiques dans quelques cultures, la génétique moléculaire a fourni la clé à la fois pour la manipulation de la structure génétique interne et pour la "fabrication" de nouveaux cultivars selon un plan prédéterminé.
Voir également
Les références
Lectures complémentaires
- Schlegel, Rolf (2007) Concise Encyclopedia of Crop Improvement: Institutions, Persons, Theories, Methods, and Histories ( ISBN 9781560221463 ), CRC Press, Boca Raton, FL, USA, pp 423