La plante domestiquée - SVT - Terminale S

La plante domestiquée - SVT - Terminale S

Notre professeur a rédigé pour vous ce cours de SVT gratuit niveau Terminale S sur le chapitre intitulé "La plante domestiquée".

Dans la première partie de ce cours de SVT, vous verrez ce qu'est la domestication, ainsi que les notions de syndrome de domestication et de foyers de domestication. La partie suivante porte sur les techniques d'amélioration des plantes, avec la sélection massale et la recherche de variétés homogènes et productives (création d'une nouvelle variété par hybridation et sélection, création d'une nouvelle variété par rétrocroisement et techniques de génie génétique).

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La plante domestiquée - SVT - Terminale S

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L’Homme a utilisé les plantes pour l’alimentation mais aussi dans d’autres domaines : énergie, habillement, construction, médecine, arts, pratiques socioculturelles, etc. La culture des plantes constitue donc un enjeu majeur pour l’humanité.


DES PLANTES SAUVAGES AUX PLANTES DOMESTIQUES

Les plantes cultivées sont toutes issues de plantes sauvages. L’homme a modifié les plantes sauvages en sélectionnant, parmi une population donnée, des plantes présentant des caractères qui lui semblaient utiles, soit parce que ces caractères facilitaient la récolte soit parce que ces caractères étaient intéressants d’un point de vue de l’alimentation. Ce processus est appelé domestication

Les caractères morphologiques retenus par l’homme sont généralement des caractères défavorables à la survie dans un milieu naturel. Les plantes domestiquées ont ainsi perdu des caractères qui permettaient à leur ancêtre de survivre en milieu naturel. La perte, au cours du processus de domestication, de caractères favorables à la survie en milieu naturel est appelée : syndrome de domestication.

La domestication des plantes a eu lieu, de façon indépendante, dans des zones relativement restreintes nommées foyers de domestication. De ces foyers, à la faveur des échanges et des migrations, l’agriculture s’est ensuite répandue dans le monde entier modifiant les sociétés humaines et les écosystèmes.


LES TECHNIQUES D’AMELIORATION DES PLANTES

Au fil des temps, l’Homme a élargi les variétés cultivées au sein d’une même espèce et à développé la biodiversité cultivée. Pour ce faire, il a mis en place différentes techniques : 


LA SELECTION MASSALE

La sélection massale consiste à retenir les phénotypes les plus intéressants et à utiliser leurs graines comme semences pour l’année suivante. Elle est qualifiée d’empirique ou phénotypique car elle s’appuie sur l’observation du phénotype, une sélection visuelle, sans connaissance et maîtrise des principes sous-jacents. 

Cette sélection massale exercée par l’homme a contribué à la formation de nombreuses variétés c’est-à-dire des populations dont les individus présentent des caractéristiques communes sur le plan morphologique et agronomique, une bonne adaptation au milieu dans lequel ils sont cultivés, une faible diversité génétique. Entre deux étapes de sélection, les recombinaisons génétiques liées à la reproduction sexuée se font naturellement, sans aucun contrôle de la part de l’homme. Les plantes sélectionnées ne sont par conséquent ni identiques à celles de la génération précédente ni identiques entre elles. 


LA RECHERCHE DE VARIETES HOMOGENES ET PRODUCTIVES

L’amélioration des plantes a pour but de créer de nouvelles variétés à partir de la diversité existante. Elle consiste à croiser deux plantes choisies pour leurs caractères intéressants et complémentaires afin de les réunir dans une seule. Pour cela différents procédés ont été adopté par l’Homme :

Création d’une nouvelle variété par hybridation et sélection

L’obtention d’une variété hybride résulte d’un croisement entre deux lignées pures. Une lignée est dite pure si les descendants sont identiques à la plante mère et identiques entre eux. D’un point de vue génétique, cela suppose que les individus soient homozygotes pour les gènes considérés. 

L’obtention d’une lignée pure chez une plante autogame est assurée par autofécondation. Cependant,  chez une plante allogame dont la fécondation est croisée, une lignée pure est obtenue en forçant l’autofécondation et en sélectionnant à chaque génération les individus possédant les caractères sélectionnés ce qui permet après plusieurs cycles d’autofécondation/sélection d’avoir des individus homozygotes pour ces caractères.

Les plantes hybrides issues d’un croisement entre deux lignées pures constituent de nouvelles variétés ayant un phénotype plus intéressant que celui de leurs parents. Ces plantes issues de ce croisement sont hétérozygotes pour un grand nombre de gènes et présentent une forte variabilité de phénotype. Elles sont autofécondées à leur tour afin de produire des plantes dont le niveau d’hétérozygotie est moins grand, au sein desquelles le sélectionneur choisit les meilleurs individus. 

Le cycle autofécondation-sélection est répété pendant 4 à 5 générations. Les plantes issues de ce processus sont ensuite autofécondées et testées pendant 4 générations afin de produire des lignées fixées.


Création d’une nouvelle variété par rétrocroisement

Le rétrocroisement, encore appelé back-cross, consiste en une série d’hybridations entre une variété donneuse d’un caractère intéressant (résistance aux maladies, tolérance au stress,…) et une variété  receveuse élite  (de bonne valeur agronomique). Les descendants sont ensuite croisés pendant plusieurs générations par la variété receveuse. Ceci permet d'augmenter la part de la variété élite dans le fond génétique des descendants, tout en éliminant les individus n'ayant pas le caractère intéressant. Le résultat du rétrocroisement associé à une sélection opérée à chaque génération, permet après plusieurs générations d’obtenir une variété associant les caractères de la variété élite et le gène codant pour le caractère désiré.


Techniques de génie génétique

Le génie génétique correspond à un ensemble de techniques qui permettent de modifier le génome d’un organisme. Ainsi on peut insérer un gène étranger appelé transgène dans le génome de l’espèce qu’on veut améliorer pour créer un organisme génétiquement modifié appelé OGM. L’OGM produit une protéine qu’auparavant il était incapable de produire. Celle-ci lui confère une propriété nouvelle. Cette technique permet de s’affranchir de la reproduction sexuée. 

La création d’une variété transgénique est un processus de plusieurs étapes qui sont les suivantes :

  • Identifier et isoler le gène d’intérêt : Lorsqu’une propriété intéressante due à une protéine spécifique est découverte chez un être vivant, il faut identifier et isoler le gène codant cette protéine en utilisant des enzymes de restrictions, c’est le transgène.
  • Associer un gène marqueur : Ce gène associé au transgène confère aux cellules qui l’intègrent de manière efficace, une facilité de détection.
  • Intégrer le gène d’intérêt dans une construction génétique et multiplier la construction génétique : le transgène ainsi que le gène marqueur sont intégrés dans un plasmide bactérien qui va jouer le rôle de vecteur. La multiplication de la bactérie assurera également une multiplication de la construction génétique.
  • Le transfert de la construction génétique au sein des cellules végétales que l’on souhaite modifier : le transfert se fait d’une manière directe (Pénétration forcée de l’ADN à travers la paroi pecto-cellulosique des cellules végétales) ou indirecte par transformation biologique en utilisant une bactérie (Agrobacterium tumefaciens).
  • Sélection des cellules végétale transformées et régénération des cellules transformées : cette sélection est assurée grâce au gène marqueur.
  • Incorporation dans une variété commerciale « élite » : le transgène sera intégré par rétrocroisement successifs dans une variété élite qui permettra l’obtention d’une nouvelle variété commerciale.

 

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