L'importance du maïs dans la génétique végétale

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C'est en étudiant le maïs que les généticiens ont étudié comment son génome se modifiait au cours des générations : il était plus facile d'étudier le maïs que d'autres végétaux car les mutations se traduisent par des pigmentations visibles des grains. Ces études ont eu de gigantesques conséquences sur la culture du maïs et sur la connaissance des processus de l'évolution. On sait que l'évolution naît d'une mutation qui s'avère favorable dans des conditions données de l'environnement : on dit alors que c'est une adaptation.
Jusqu'à la fin des années 1970, on pensait que le génome des organismes était très stable. Les gènes qui déterminent la structure et les caractéristiques biochimiques d'un organisme, sont des éléments individualisés disposés de façon linéaire sur les chromosomes : dans une cellule chaque gène occupe sur un chromosome une position qui ne change généralement pas dans les cellules de la génération suivante. Cette stabilité des chromosomes et des gènes qui les composent est à la base de la génétique classique : les généticiens identifient les gènes et déterminent leur position sur le chromosome.
Le gène est ainsi défini par le caractère héréditaire dont il est responsable. On a déterminé de cette façon les positions relatives des gènes, c'est à dire leur répartition dans le chromosome, par l'analyse des organismes résultant de croisements répétés et l'on a découvert quels gènes sont liés dans les différents chromosomes. Une mutation est un changement dans l'ADN et se traduit souvent par l'inactivation d'un gène. Dans la plupart des cas, le changement est presque irréversible : les dommages ne sont spontanément réparés (par une mutation inverse ou réversion) au cours des générations suivantes, que dans un cas sur un million environ. Parfois, cependant, la fréquence des réversions est si importante que l'organisme devient un enchevêtrement de tissu mutant et " révertant ". Ces mutations donnent au maïs une apparence bigarrée. Les expériences de Barbara McLintock (qui a reçu le prix Nobel de biologie pour ce travail) ont permis de comprendre la relation entre les mutations instables et les transpositions des gènes.
La présence d'éléments transposables dans des génomes très différents et la conviction grandissante que ces éléments sont des agents importants d'instabilité génétique ont obligé les généticiens des plantes à analyser leur rôle dans la chorégraphie génétique sous-jacente au développement. Ces éléments jouent un rôle important dans la stabilité des cultures et dans le changement génétique à long terme que l'on dénomme l'Evolution. Ces éléments transposables peuvent transformer une petite perturbation du génome en véritable bouleversement génétique... Ils constituent une source importante de variabilité génétique, la matière première à partir de laquelle s'opère la sélection naturelle, c'est à dire le tri des caractères utiles aux différentes espèces. On sait qu'il peuvent inactiver, activer et amplifier les expressions du génome.

Pour sourire, évoquons dans un petit poème de nature biblique, comment le choix des gènes améliore le maïs.

Le rêve de Ruth
Auteur : Philippe Boulanger

Ruth regardait Booth dormir dans les blés d'or.
Mais il faudrait manger, comme aurait dit Victor.
Et Ruth s'interrogeait sur diverses façons
D'avoir plus de maïs la prochaine saison...
Inspirée par le ciel, en un éclair de science
De toute la génétique, elle eut la connaissance
Et réfléchit tout haut à la manière idoine
D'avoir de plus beaux plants et manger moins d'avoine.

Premier chant
Je pourrais faire ainsi qu'avaient fait mes parents
Et faire se reproduire les meilleurs éléments,
Mais au cours d'un pareil mélange sexué,
Un gène récessif qui restait dominé,
Peut s'unir à un autre dans la dyploïdie
Et donner un maïs qui sera rabougri.
Aussi ne puis-je pas sélectionner des plants
Pour faire que ces maïs et tous leurs descendants
Conservent les atouts qui donnent bonne mine
Et comblent les souhaits de belle Proserpine.
Les lignées obtenues seraient trop différentes,
Et certaines seraient, bien loin d'être excellentes !
Booth dormait toujours et spectacle charmant,
Dévoilait de ses charmes dans ses lents mouvements.

Deuxième chant
Ah ! Mais je viens d'avoir un éclair de génie :
Je vais sélectionner, dit Ruth, un bel épi,
Où les meilleurs des gènes assurent la croissance.
Cela m'assurera de vivre dans l'aisance.
Car par le processus d'autofécondation,
L'épi reproduira chez tous ses rejetons
Les belles qualités que son génome exprime.
Certes, réfléchit Ruth, mais est-ce légitime,
Le maïs choisi n'est pas toujours meilleur,
Et beaucoup de ses gènes peuvent être inférieurs.

Troisième et dernier chant
Je vais faire un hybride, pour bien nourrir mon homme.
Les gènes dominants du premier des génomes
Correspondront chez l'autre aux gènes récessifs,
Qui ainsi dominés ne pourront être actifs.
Les gènes dominants donneront des épis
Qui rempliront de grains mes greniers et fournils.
Mais il faudra, hélas, sérieusement veiller,
Que le maïs ne puisse, à la prochaine année,
Se reproduire tout seul car la combinaison,
Toujours aléatoire des gènes rejetons
De deux maïs hybrides, pourrait ré-exprimer,
Des gènes récessifs le défaut détesté.
Il faudra chaque année acheter la semence
Qui seule du maïs redonne la bonne essence.
Envoi Les amours du maïs avaient échauffé Ruth.
Dans un gracieux soupir Booth se retourna,
Il révéla alors, à Ruth, son émoi.
Et en un rien de temps, Booth était en Ru

Les liens


- Le site de l'Association Générale des Producteurs de Maïs :
http://www.agpm.com/

- Réflexions sur le maïs transgénique sur le site du CNRS :
http://www.cnrs.fr/SDV/dumas.html

- Le dossier OGM à l'INRA : http://www.inra.fr/Internet/Directions/DIC/ACTUALITES/DOSSIERS/OGM/OGM.htm

- Le site des Amis de la Terre, publie la carte des essais des OGM en France : http://www.amisdelaterre.org/campagnes/OGM/ogm-sites.htm

- Le site OGM et Consommateurs :
http://ww2.creaweb.fr/bv/ogm/ >