Apples to apples

Comparer des pommes avec des pommes

La production de fruits reçoit un coup de pouce de la génomique
10 septembre 2013

Dissimulé au fond de la propriété tentaculaire de 200 hectares qui forme le Atlantic Food and Horticulture Research Centre de l’installation agricole de Kentville, en Nouvelle-Écosse, se trouve l’un des vergers les plus exceptionnels au monde. Il contient plus de 1000 pommiers nouvellement plantés, tous soigneusement espacés et alignés. Contrairement à d’autres vergers, chacun des arbres du terrain de Sean Myles est différent. On y retrouve 1113 variétés distinctes de pommes, y compris des cultivars d’élite ainsi que les meilleurs vendeurs des supermarchés, des variétés patrimoniales qui ne sont plus cultivées pour le commerce et même des pommes sauvages du Kazakhstan, où le fruit a vu le jour il y a de cela 10 millénaires. Chaque arbre est minutieusement catalogué et doté d’un code à barres. Par mesure de précaution, le verger est entièrement reproduit 100 mètres plus loin.

M. Myles est professeur à la Dalhousie University et titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur la diversité génétique agricole. Expert en génomique – la science qui permet de comprendre, à partir de séquences d’ADN, la création du modèle de tout être vivant, de la pomme à l’éléphant –, M. Myles est également un agriculteur peu doué. De son propre aveu, il est un piètre jardinier qui ne possède même pas une plante verte et qui, de surcroît, est allergique aux pommes qu’il étudie. Le laboratoire du chercheur promet de révolutionner l’art ancestral de la culture des plantes.

Depuis le Néolithique, les agriculteurs croisent des plantes et des animaux pour améliorer des caractéristiques particulières et créer de nouvelles variétés ou espèces, une pratique qui demeure quasiment inchangée de nos jours. Ce processus laborieux est toutefois aléatoire. Dans le cas des pommes, il faut parfois jusqu’à un quart de siècle de croisement pour obtenir une nouvelle variété commercialisable, sans savoir si le produit final connaîtra du succès sur le marché. En effet, deux des variétés de pommes jamais mises au point et connaissant le plus vif succès ‒ la McIntosh et la Honeycrisp ‒ sont le résultat d’une pollinisation croisée accidentelle.

M. Myles utilise la science pour accélérer le processus en notant comment la génétique permet d’activer les caractéristiques souhaitables dans des plantations agricoles comme la pomme et le raisin. « Dans des conditions normales, il faut environ huit ans pour procéder à la pollinisation croisée des pommes, greffer des plants et faire pousser un arbre assez gros pour produire des fruits, affirme le chercheur. Cela représente huit années d’attente simplement pour constater le potentiel de la nouvelle variété. Grâce à notre laboratoire, nous pourrons recueillir une bouture de feuille dès la première année, analyser son ADN et prédire les caractéristiques de la nouvelle variété. Nous pourrons ainsi peut-être créer des centaines de nouvelles variétés commerciales en très peu de temps. »

Mais pour ce faire, M. Myles et son équipe de recherche doivent d’abord faire coïncider la séquence génomique de l’ADN des pommes avec une multitude de caractéristiques comme la couleur, la forme, la dureté, le goût, le contenu en amidon, le poids et la résistance aux insectes. Un travail qui devrait occuper le chercheur jusqu’à sa retraite. En effet, répertorier les combinaisons des génomes qui ont une incidence sur les caractéristiques d’une variété de pommes, mesurées en téraoctets, pourrait prendre des décennies.

L’industrie de la pomme n’est pas une mince affaire. En effet, la pomme est le fruit le plus cultivé au Canada avec plus de 18 000 hectares de vergers plantés d’un bout à l’autre du pays qui produisent plus de 370 000 tonnes de fruits annuellement : une industrie évaluée à 150 millions de dollars. « Il en coûte environ 40 000 dollars pour amener les pommiers d’un demi-hectare à maturité. Tenter de mettre au point une variété sans essais préalables pourrait donc s’avérer une erreur très coûteuse », affirme le chercheur.

Étudiant au doctorat au prestigieux Max Planck Institutes, en Allemagne, Sean Myles étudiait la génomique humaine, un domaine en émergence, lorsqu’il s’est intéressé à la génomique des plantes agricoles. En compagnie de son épouse, Gina Haverstock, une vinificatrice de la Nouvelle-Écosse qui apprenait son art en Allemagne à la même époque, le chercheur a commencé à étudier, durant les fins de semaine, quelques-uns des vignobles les plus réputés et les mieux établis d’Europe. M. Myles a été fasciné par les nombreuses sortes de raisins conçues par des humains à partir d’une seule variété il y a de cela des milliers d’années. Il a donc entrepris l’étude du raisin et de la pomme comme étudiant de cycles supérieurs.

Répertorier les caractéristiques, ou phénotypes, des pommes est un processus laborieux qui se prête bien à ce que le chercheur appelle « une science à source ouverte » ‒ c’est-à-dire qui invite le grand public à alimenter la base de données du laboratoire de M. Myles avec diverses variations phénotypiques. « Ce serait un peu comme rencontrer en ligne un dénommé Jean Duverger », explique-t-il. Lorsque le laboratoire aura consigné suffisamment de données, il pourra agir en tant que concepteur d’une banque de semences où les agriculteurs et les jardiniers se procureraient des variétés de pommes sur mesure comportant un ensemble de caractéristiques précises et des conditions de croissance particulières.

Au sommet de la liste de priorités du chercheur? Mettre au point une pomme hypoallergique qu’il pourrait manger. « Je réfléchis sérieusement à la manière d’y arriver. »