Commençons d’abord par une réponse rapide, puis nous passerons en revue une petite histoire sur plusieurs générations qui illustre les idées de génétique des semences à pollinisation libre, patrimoniales et hybrides (F1).
Les semences Heirloom ont été croisées génétiquement à partir de semences originales à pollinisation libre pour stabiliser la génétique et les caractéristiques des plantes. Les semences Heirloom produisent de manière fiable des plantes, des fruits et des fleurs similaires génération après génération. Différentes génétiques au sein ou entre les espèces peuvent être croisées pour créer des hybrides F1 qui ont souvent une vigueur supérieure et des caractéristiques souhaitables qui sont difficiles à obtenir à partir de variétés anciennes ou à pollinisation libre.
La façon la plus simple d’y penser est d’utiliser ces analogies/simplifications :
- Les graines sauvages sont pollinisation libre dans la nature.
- Les semences patrimoniales sont comme des antiquitéssi un objet est suffisamment ancien et beau, c'est une antiquité, de même pour les graines : si la génétique est suffisamment ancienne et stable, c'est un héritage.
- Hybrides F1 sont la première génération de descendants issus de deux lignées génétiques stabilisées.
L'heure du conte
Si cela ne vous a pas éclairé, voici un peu d'histoire (si on peut l'appeler ainsi) qui nous guide depuis la pollinisation libre (comment les graines se sont propagées pendant des millions d'années) jusqu'aux hybrides F1 modernes.
Toutes les graines portent un code génétique, les instructions pour construire une plante à partir d'une petite graine. Dans la nature, chaque fois qu'une plante fleurit, le pollen est emporté par le vent, transporté par des insectes ou trouve un moyen d'atteindre une autre fleur, et les gènes du pollen et de la fleur se combinent pour créer des graines. Ce processus est appelé pollinisation libre. Il s'agit essentiellement de la manière la plus aléatoire de mélanger les gènes pour créer des graines.
Les fruits plus délicieux et nutritifs sont plus susceptibles d'être consommés dans la nature par les animaux, et les graines non digérées se répandent plus largement. Et les humains ont compris depuis longtemps qu'en contrôlant (par la pollinisation manuelle et d'autres techniques) les plantes qui se reproduisent entre elles, ils pourraient améliorer leurs chances d'obtenir une caractéristique souhaitée : une pomme plus grosse ou une baie plus sucrée. C'est une version similaire, mais plus contrôlée, de ce qui se passe dans la nature.
Ils se sont donc mis au travail et une fois qu'ils ont eu quelques plantes qui étaient meilleures que celles qu'ils avaient avant, ils ont fait de leur mieux pour stabiliser la génétique en croisant sélectivement ces quelques plantes similaires entre elles jusqu'à ce qu'ils puissent obtenir de manière fiable la plus grosse pomme ou la baie la plus sucrée.
Si la génétique reste relativement stable sur une période de temps suffisamment longue, la variété devient connue sous le nom de héritage.
Mais les humains ont réalisé que les semences patrimoniales avaient moins de diversité génétique et ont remarqué que lorsque des graines génétiquement plus différentes se réunissaient, la plante poussait souvent mieux. Et si les deux parents étaient issus de gènes stabilisés (parfois patrimoniaux), la progéniture avait souvent des résultats très prévisibles. Cette progéniture prévisible est une Hybride F1Je ne sais pas d'où vient le F, mais le 1 signifie qu'il s'agit d'un hybride de première génération.
Un bon exemple du principe d'un hybride F1 est la pomme Honeycrisp. Chaque fois que vous allez à l'épicerie, les pommes Honeycrisp sont à peu près les mêmes. Elles sont le résultat d'une pollinisation croisée (hybride) entre la Macoun et la Honeygold. Quelqu'un, quelque part, a réalisé que le croisement de ces deux pommes a donné lieu à une délicieuse pomme sucrée, avec juste la bonne acidité et une belle croquante.
Mais il y a un problème avec les hybrides : il est difficile d'obtenir quelque chose de similaire à une pomme Honeycrisp à partir de graines Honeycrisp. Les graines d'un hybride F1 sont très aléatoires. Les graines d'un hybride F1 sont appelées F2, car elles sont de la deuxième génération depuis l'hybridation. Les graines F2 sont très imprévisibles. Ainsi, même si les graines de première génération peuvent pousser plus rapidement ou produire des fruits plus sucrés, elles doivent être récoltées sur le pommier hybride Macoun et Honeygold d'origine.
Ce n’est pas le meilleur exemple, car Macoun est un hybride et Honeygold est un cultivar (une variété cultivée par l’homme), mais il est suffisamment proche pour illustrer les principes.
Inconvénients des semences à pollinisation libre
L’inconvénient des graines à pollinisation libre est leur variabilité.
Les graines issues de la pollinisation libre donnent naissance à des plantes qui peuvent avoir une grande diversité génétique. Cela signifie qu'elles auront une plus grande gamme de résistance aux maladies, mais aussi une plus grande gamme de productivité, de saveur, de couleur et de tout le reste.
Les graines germeront probablement à des moments différents. Cela peut être dû au fait que les graines sont de tailles différentes ou à un certain nombre d'autres variations.
Le fruit ou la partie désirable de la plante peut avoir une large gamme de saveurs et de couleurs et variera d’une plante à l’autre.
Que signifie F1 Hybrid ?
Un hybride F1 est la première génération de plantes génétiquement différentes. Les hybrides F1 sont souvent créés en contrôlant le processus de pollinisation, pour croiser deux lignées génétiques stabilisées spécifiques afin d'obtenir le résultat souhaité. Un bon exemple est le croisement de maïs blanc et de maïs jaune pour obtenir un maïs avec un mélange cohérent de grains blancs et jaunes.
Les lignées génétiques spécifiques stabilisées qui sont croisées pour former les hybrides F1 sont souvent stabilisées pendant de nombreuses générations, elles peuvent donc être considérées comme des héritages. Mais les hybrides F1 ne sont certainement pas des héritages.
La pollinisation libre est-elle la même chose que l'héritage ?
Les graines à pollinisation libre doivent faire référence aux graines dont la pollinisation s'effectue par des méthodes naturelles (vent, insectes, oiseaux), tandis que les variétés anciennes ont été sélectionnées par l'homme pour stabiliser leurs caractéristiques.
Cette sélection pourrait se produire en isolant géographiquement les plantes des autres de la même espèce, de sorte que la sélection pourrait se produire « en plein air », ce qui est déroutant.
Mais l'idée principale est que les variétés anciennes ont un fort apport humain dans la reproduction des plantes entre elles, et que la génétique est contrôlée et stabilisée afin qu'elles puissent être transmises à l'avenir avec une génétique similaire de génération en génération. Les variétés anciennes sont un regroupement quelque peu arbitraire de graines qui ont été « suffisamment stables » pendant « assez longtemps » pour être considérées comme anciennes.
C'est un peu comme la définition d'une antiquité. Tous les vieux objets ne sont pas des antiquités, mais s'ils sont assez beaux et assez vieux, c'est une antiquité.
Quelle est la différence entre un héritage et un hybride ?
Une variété ancienne et une variété hybride ont un patrimoine génétique très différent. Une variété ancienne est une variété qui a été stabilisée (généralement sur 5 à 6 générations ou plus) par croisement de plantes présentant les caractéristiques souhaitées.
Les descendants d'une plante patrimoniale sont très semblables à la plante patrimoniale, mais ils présentent néanmoins une certaine diversité génétique. La diversité génétique est importante pour assurer une bonne résistance aux maladies, car un agent pathogène qui cible un profil génétique spécifique est plus susceptible de cibler des gènes très similaires que des gènes différents.
Les hybrides sont créés par pollinisation croisée de deux gènes stabilisés. Selon la durée de vie des deux gènes stabilisés, on peut les appeler variétés patrimoniales. Ces deux lignées génétiques stabilisées sont créées par croisement, c'est-à-dire par sélection de plantes présentant des caractéristiques similaires et souhaitables. Ces deux lignées stabilisées sont ensuite croisées et la progéniture de première génération est appelée hybride F1.
Les hybrides F1 sont généralement très uniformes dans leurs caractéristiques, mais ont la fâcheuse tendance à produire eux-mêmes une progéniture très imprévisible (hybrides F2 ou hybrides de deuxième génération). Cela rend les semences F1 moins utiles pour les agriculteurs ou les jardiniers qui souhaiteraient conserver leurs propres semences, car ils devront stabiliser eux-mêmes la génétique pour obtenir un stock de semences prévisible.
Pourquoi les graines hybrides sont-elles considérées comme meilleures ?
Les graines hybrides sont considérées comme meilleures pour deux raisons : parce qu'elles sont plus prévisibles et parce qu'elles bénéficient de la vigueur hybride (hétérosis).
Les semences hybrides produisent souvent des récoltes plus importantes dans un cadre commercial. Lorsque différentes génétiques sont réunies, la progéniture a souvent une meilleure croissance, une meilleure énergie et d'autres caractéristiques que les parents.
Pourquoi les semences patrimoniales sont-elles plus diversifiées génétiquement que les hybrides ?
Je dirais que les semences patrimoniales ne sont pas nécessairement plus diversifiées génétiquement que les hybrides, mais elles peuvent l’être.
Je dirais que c'est parce que les semences patrimoniales ont généralement un peu plus de souplesse dans la manière dont la lignée génétique et la consanguinité se déroulent, tandis que les hybrides sont fabriqués dans des conditions d'isolement plus strictes et en laboratoire.
Les hybrides sont le résultat d'une sélection soigneusement contrôlée, conçue précisément pour réduire la diversité génétique. L'objectif d'un hybride est d'obtenir des caractéristiques plus prévisibles et de bénéficier de la vigueur hybride (hétérosis). L'hybridation repose sur la stabilisation de deux lignées génétiques parentales au fil des générations de consanguinité. Ce processus est généralement réalisé en laboratoire avec des contrôles d'isolement stricts. Le croisement final n'a lieu qu'une seule fois.
Les semences anciennes, en revanche, sont elles aussi soigneusement contrôlées pour réduire la diversité génétique, mais cela se produit souvent dans des conditions moins contrôlées, comme dans un jardin ou dans une situation de pollinisation semi-ouverte. Ainsi, même si une variété ancienne peut être relativement stable, elle n'est pas cultivée en laboratoire dans des conditions extrêmement contrôlées.
Pourquoi les graines hybrides ne peuvent-elles pas se reproduire ?
En fait, la plupart des hybrides peuvent se reproduire. De nombreux hybrides sont créés à partir de différentes variétés au sein de la même espèce, et dans ce cas, ils peuvent presque toujours, à ma connaissance, se reproduire. Beaucoup de vos pommes préférées à l'épicerie sont des hybrides. Bien qu'elles ne soient généralement pas stériles, elles produisent souvent des plantes qui sont très imprévisiblement différentes de leurs parents.
Les hybrides qui ne peuvent pas se reproduire (stériles) sont des croisements entre des espèces suffisamment semblables pour que la reproduction soit possible, mais suffisamment différentes pour que la progéniture ne puisse pas se reproduire. Les mules en sont un exemple dans le règne animal.
Les hybrides F1 sont-ils des OGM ?
C'est une question de spécificité dans votre langage, mais je dirais que Les hybrides F1 ne sont pas des OGM.
Au sens strict, un OGM est un acronyme pour « organisme génétiquement modifié ». Chaque fois qu'une abeille se pose sur une fleur ou qu'une pomme se forme, la combinaison génétique est modifiée et l'avenir de cette espèce pourrait être changé à jamais. C'est un peu comme ce qui se passe avec les hybrides F1. On pourrait donc dire que toutes les plantes et tous les animaux sont des organismes génétiquement modifiés, mais cela va à l'encontre de l'objectif d'un langage spécifique.
Alors, où tracer la ligne lorsque nous définissons les OGM afin de disposer d’un langage utile pour débattre et mieux comprendre les questions importantes ?
Les OGM qui inquiètent généralement les gens sont des organismes dont les gènes sont introduits en laboratoire à partir d'espèces complètement différentes. Par exemple, l'ADN d'araignée peut être inséré dans l'ADN de chèvre, de sorte que les chèvres excrètent du lait contenant de la soie d'araignée. C'est le type d'OGM qui inquiète généralement les gens.
Conclusion
Il y a des questions plus importantes liées à l'économie, à la diversité génétique des semences mondiales et au pouvoir que la structure des chaînes d'approvisionnement en semences peut donner à certaines entreprises, mais nous n'aborderons aucun de ces sujets ici.
Si vous souhaitez conserver des graines, celles qui seront les plus similaires à la plante mère seront celles des espèces patrimoniales, suivies de celles à pollinisation libre et, de manière plus imprévisible, celles des hybrides F1.
Si vous achetez des graines, les plantes les plus uniformes et les plus prévisibles pousseront à partir de graines hybrides F1 et de graines patrimoniales, les graines à pollinisation libre étant les moins uniformes.
Et si vous êtes intéressé par le rendement global, je m'attendrais à ce que les hybrides F1 soient les plus élevés, suivis des variétés anciennes, les variétés à pollinisation libre étant les plus faibles.
Mais, comme dans tout ce qui concerne les humains, il y a toujours des exceptions.
Prochaines étapes
Il est important de réfléchir à vos graines, et vous êtes certainement dans le même bateau si vous lisez cet article.
Si vous souhaitez en savoir plus sur la façon de tirer le meilleur parti de vos graines et d'éviter d'énormes problèmes, consultez :
Comment conserver les graines de micro-pousses pour une longue durée de conservation et une germination vigoureuse (liens vers l'article)
Ou si vous souhaitez en savoir plus sur les graines mucilagineuses (ou découvrir ce qu'elles sont !), lisez ceci :
Que sont les micro-pousses mucilagineuses ? Conseils brillants pour des cultures réussies (liens vers l'article)
Merci d'avoir lu!
Sources
- Quelle est la différence entre les variétés à pollinisation libre et les variétés hybrides ? lien
- Jardins botaniques nationaux d'Australie : Qu'est-ce qu'un cultivar ? lien
- Wikipédia : Hérédité lien
- Amélioration des plantes cultivées et biotechnologie appliquée Sept 2011 : Évolution de l'amélioration des plantes lien
- Génétique évolutive de l'adaptation des plantes (JT Anderson et al 2012) lien
Je m'appelle Alex Lafreniere. J'ai beaucoup appris sur les plantes lorsque j'ai créé et exploité une entreprise d'aménagement paysager. J'en ai appris encore plus lorsque j'ai commencé à cultiver et à vendre des micropousses. Mais l'apprentissage est un voyage, pas un objectif. Depuis que j'ai voyagé à travers le monde, j'ai voulu trouver des moyens d'introduire plus de plantes délicieuses et exotiques dans ma vie. C'est sur ce site que je partage tout ce que j'ai appris avec vous. Et peut-être que nous apprendrons une chose ou deux ensemble.
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