Des chercheurs du CNRC prennent part à un projet international pour protéger l'approvisionnement mondial en blé

 

- Ottawa, Ontario

Les chercheurs du CNRC aident à mieux comprendre la génétique du blé et de partager les renseignements qui pourraient contribuer à assurer le succès de la culture du blé partout où elle est pratiquée.

Où que l'on soit dans le monde, force est de constater que les coutumes alimentaires sur tous les continents ont une chose en commun : le blé. Le blé est cultivé dans presque tous les pays et il est consommé par la majorité des populations. Un article nouvellement publié dans Nature (en anglais seulement) vise à nous faire collectivement mieux comprendre comment la variabilité génomique de cette céréale lui a permis de s'adapter à divers environnements et a protégé cet aliment vital contre les insectes et les maladies.

L'étude en question, dirigée par des chercheurs de l'Université de la Saskatchewan, est vraiment un effort international faisant intervenir près de 100 coauteurs du monde entier, y compris les scientifiques Sateesh Kagale, Pierre Fobert et Mulualem Kassa du Centre de recherche en développement des cultures et des ressources aquatiques du Conseil national de recherches du Canada (CNRC). Leur objectif commun était de mieux comprendre la génétique du blé et de partager les renseignements qui pourraient contribuer à assurer le succès de la culture du blé partout où elle est pratiquée. Pour ce faire, 15 cultivars de blé, dont 2 du Canada, ont été sélectionnés et séquencés.

« Le blé bénéficie d'une capacité d'adaptation très variée partout dans le monde, explique Kagale. Il s'est adapté aux conditions environnementales de chaque pays et son génome dépend donc de son origine. L'environnement au Canada est par exemple très différent de celui de l'Asie et de l'Australie, et ces différences se reflètent dans les variations génétiques que l'on retrouve chez différentes souches de blé. Ce projet a été conçu pour rendre compte de cette diversité. »

« J'ai participé à un effort collaboratif dirigé par Curtis Pozniak, du Crop Development Centre de l'Université de la Saskatchewan, qui visait à générer des séquences liées (linked-reads) au moyen de la technologie ChromiumMC dans le but d'obtenir un tableau plus détaillé de chaque génome, continue Kagale. L'assemblage de génome à l'aide de courtes séquences (250 paires de bases environ) est très difficile et dans le cas du blé, il faut utiliser des milliards de morceaux pour construire une séquence génomique. C'est un peu comme résoudre un puzzle. Nous nous aidons d'abord des similarités, comme lorsque l'on suit les bords du puzzle, mais ensuite, ça peut devenir difficile. »

Le procédé est connu sous le nom d'échafaudage et permet de reconstruire un chromosome au complet. Grâce au séquençage à l'aide de la machine Chromium, une technologie qui permet la construction d'information de séquençage sur de longues distances, les chercheurs parviennent à assembler les courtes séquences pour reconstruire le génome.

Collaborant étroitement avec Curt McCartney d'Agriculture et Agroalimentaire Canada (maintenant à l'Université du Manitoba), Pozniak, Fobert et Kassa ont participé à la caractérisation de Sm1, le seul gène décrit responsable de la résistance à la cécidomyie orangée du blé, un ravageur prédominant du blé.

« Sm1 est la cible des efforts déployés partout dans le monde dans le cadre des programmes de sélection pour minimiser les dommages infligés par cet insecte, explique Fobert, directeur des initiatives stratégiques au sein du Centre de recherche en développement des cultures et des ressources aquatiques. Le groupe a tiré parti des renseignements obtenus du séquençage d'assemblages de génome pour isoler le gène Sm1, qui code une protéine avec des répétitions riches en leucines de liaisons nucléotidiques, des kinases, et des domaines intégrés importants de protéines de sperme. Leur découverte offre un outil diagnostique pour la sélection assistée par marqueur (MAS) et une meilleure connaissance des mécanismes d'action de Sm1 qui permettra d'accélérer le développement de nouvelles variétés résistantes à la cécidomyie orangée du blé. »

Ce projet est d'une grande envergure, précise Kagale, mais c'est juste le sommet de l'iceberg. Cette collaboration et les résultats obtenus seront en effet utilisés dans l'avenir pour alimenter de nombreux autres projets.

« Ces travaux de recherche sont cruciaux, tout comme le réseau de chercheurs qui a été mis sur pied, dit-il. Le projet nous permet de mieux comprendre la diversité génétique du blé et ce nouveau réseau va continuer à croître et à s'étendre. »

Contactez-nous

Relations avec les médias, Conseil national de recherches du Canada
1-855-282-1637 (sans frais, au Canada seulement)
1-613-991-1431 (ailleurs en Amérique du Nord)
001-613-991-1431 (à l'étranger)
media@nrc-cnrc.gc.ca
Suivez-nous sur Twitter : @CNRC_NRC