Plantes sauvages, plantes domestiques

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Qu’est-ce qui distingue les plantes sauvages des plantes domestiques ? Alors que les premières poussent spontanément dans la nature, les secondes sont des produits de la sélection humaine. En ressemant de préférence, depuis plusieurs millénaires, les graines des spécimens présentant les caractéristiques les plus intéressantes, puis en pratiquant des croisements basés sur les connaissances de la génétique, les agriculteurs et les sélectionneurs ont créé, à l’aide également de techniques de production telles que le greffage et la multiplication par clonage, maintes variétés (variantes d’une même espèce qui présentent des différences stables portant sur des caractères mineurs) dont l’aspect est souvent très éloigné de celui de leur ancêtre sauvage. Ces végétaux sont pour la plupart des polyploïdes (ils possèdent plus de deux exemplaires de chaque paire de chromosomes) qui proviennent d’hybridations d’espèces proches ou de divisions cellulaires anormales. Le blé tendre, par exemple, est un hexaploïde issu de l’assemblage des génomes de trois ancêtres sauvages différents (soit trois exemplaires de chaque paire de chromosomes). La polyploïdie confère des propriétés intéressantes, comme une plus grande robustesse ou des fruits plus gros, et parfois des caractères nouveaux, tel le gluten du blé tendre qui le rend panifiable. En outre, les plantes domestiques ont besoin de nous pour pousser et peu d’entre elles survivraient longtemps sans être cultivées par l’Homme. Il faut en effet les ressemer chaque année, leur fournir des engrais, les protéger des maladies, des parasites ou des intrus que constituent certaines plantes sauvages : les « mauvaises herbes » ! L’importante diversité créée au sein des espèces cultivées, bien que très inférieure à celle de la flore spontanée, constitue un réservoir de spécificités génétiques que nous avons intérêt à préserver pour répondre aux besoins futurs de l’amélioration végétale.

Jean-Noël HALLET, Professeur émérite à l’Université de Nantes

Culture en fleurs

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Les plantes à fleurs sont les instruments de nombreux usages et traditions qui évoluent. La création variétale répond, le plus souvent, à une demande des producteurs ou du public mais l’usage d’une nouvelle variété dépasse parfois l’objectif de la demande. Prisées pour leur floraison jaune très précoce, les variétés connues du forsythia étaient jadis toutes de grande taille, peu adaptée aux petits jardins des villes qui se sont développés dans les années 1970. Les producteurs et les chercheurs ont alors tenté d’obtenir des plantes plus compactes qui, tout en occupant une place réduite, puissent offrir le même spectacle printanier. L’étude d’une collection complète de ressources génétiques et les avancées techniques, dont celle de la mutagenèse et de la régénération in vitro ((cf. "La fabrique des mutants), ont permis à une équipe de l’Inra, à Angers, de créer une gamme de forsythias nains : Marée d’Or ® Courtasol et Boucle d’Or ® Courtacour, entre autres. « La véritable innovation est d’arriver à un produit différent que l’on peut reconnaître, ou à un produit qui corresponde à une utilisation nouvelle », indique Alain Cadic qui a conduit ce programme de recherche. Ces nouvelles variétés aux fleurs très rapprochées n’ont pas seulement répondu à une demande. En effet, grâce à elles, le forsythia n’est plus relégué au fond du jardin : il trouve désormais sa place sur les balcons, dans les massifs et les espaces verts, ainsi que sur les ronds-points ou au bord des autoroutes car il ne nécessite pas d’être taillé et couvre le sol d’une floraison abondante. Il a ainsi modifié notre paysage.
Cristiana OGHINA-PAVIE, historienne à Terre des sciences (CCSTI d’Angers), chercheur accueilli au Centre François-Viète (Université de Nantes) et au CERHIO-HIRES (CNRS/Université d’Angers)

Du pollen à l’archéologie du paysage

Pollen de tournesol © CNRS Photothèque / Didier Cot, Institut européen des membranes (CNRS/Université de Montpellier II)

Le pollen est produit par les plantes pour leur reproduction (il est composé des gamètes reproducteurs mâles). à l’air libre, se décompose en quelques semaines, alors qu’en milieu anaérobie (dénué de dioxygène) sa paroi externe peut se conserver pendant des millénaires, voire des millions d’années ! Comme le pollen de chaque espèce végétale diffère de celui des autres espèces par sa structure et par sa taille, l’analyse microscopique des pollens trouvés par carottage dans les sédiments déposés dans des milieux humides (lacs, tourbières, marais...) permet de reconstituer, en collaboration avec des géologues et des archéologues, l’histoire de la végétation et du paysage d’une région géographique donnée. à Nantes, le Laboratoire d’écologie et paléoenvironnements atlantiques (CNRS/Université de Nantes), dirigé par Lionel Visset, s’intéresse ainsi depuis plus de 30 ans à l’archéologie botanique de notre région. Les recherches qui y ont été menées ont permis de retracer l’évolution des populations végétales en fonction des changements climatiques survenus au cours des 15 derniers millénaires et de repérer les débuts de l’agriculture ligérienne. Comme Anne-Laure Cyprien l’a par exemple montré dans sa thèse, il apparaît que des déboisements ont été entrepris en Anjou il y a un peu plus de 6 000 ans et que le blé, le seigle et le lin y étaient déjà cultivés quelques siècles plus tard. Les travaux menés par Aziz Ballouche et son équipe du Laboratoire Paysages et biodiversité, à l’Université d’Angers, portent davantage sur les régions méditerranéennes et les savanes de l’Afrique occidentale. Ils montrent par exemple que du blé a été cultivé dans le nord du Maroc conjointement à l’élevage de bovins dès le VIe millénaire avant J.-C. (ou VIIIe millénaire BP, pour Before Present ). Des restes de mil témoignent d’une domestication plus tardive de cette céréale dans les savanes ouest-africaines, il y a environ 4 000 ans. Il est en outre possible de reconstituer les processus d’une gestion relativement poussée des sols et de leurs ressources qui a profondément marqué le paysage et la végétation d’une région. De grandes quantités de particules charbonneuses extraites des sédiments de certains sites, comme en pays dogon au Mali, permettent par exemple d’affirmer l’ancienneté de l’utilisation du feu (écobuage). Les brûlis servaient, comme aujourd’hui, à éliminer aisément les arbres et les plantes sauvages gênants pour les cultures ; jadis, ils facilitaient aussi la chasse et compliquaient l’approche discrète d’éventuels ennemis.

O.N.d.S.

Précieuse Angélique

Angélique des estuaires (Angelica heterocarpa) © CEREA

L’ Angélique des estuaires, grande plante dont les fleurs sont disposées en ombelles (dont la forme évoque celle d’un parapluie), est l’une des rares espèces végétales endémiques de France : elle ne se trouve au monde que dans les estuaires de la Loire, de la Charente, de la Gironde et de l’Adour. C’est pourquoi elle est protégée. Dans l’estuaire de la Loire, ses populations sont surtout présentes dans les zones urbaines et portuaires. Le Jardin botanique de Nantes, l’antenne nantaise du Conservatoire national botanique de Brest et le CEREA(1) d’Angers ont mis en place un plan de conservation répondant au souhait de Nantes Métropole et de la Diren(2) des Pays de la Loire. Dans ce cadre, la mission des chercheurs angevins consiste à évaluer la diversité génétique de cette Angélique afin d’orienter les actions de gestion et de protection. L’étude génétique porte sur les feuilles de plantes provenant des différentes populations. Pour chaque spécimen, la présence ou l’absence de certaines protéines ou de séquences d’ADN, révélée par la technique de l’électrophorèse, définit un profil génétique. La comparaison de tels profils a mis en évidence une forte diversité génétique à l’intérieur des populations. Il a ainsi été découvert, par exemple, que les angéliques proches d’écluses ou situées aux extrémités amont et aval de l’estuaire de la Loire se démarquent des autres. Ces connaissances permettent de favoriser la survie de l’espèce en préservant en priorité les populations génétiquement les plus diverses : elles pourront être prises en compte lors d’aménagements des berges ou orienter d’éventuelles actions de replantation décidées avec l’aval du Conseil national de la protection de la nature •

(1) Centre d’étude et de recherche sur les écosystèmes aquatiques (2) Direction régionale de l’environnement
Isabelle MÉTAIS et Élisabeth LAMBERT, chercheures au CEREA et enseignantes à l’IBEA, Institut de biologie et d’écologie appliquée (Université catholique de l’Ouest, Angers)

Histoire de poires

Poires Doyenné du Comice © Vincent Millot

Vous avez peut-être goûté Angélys, une toute nouvelle variété de poire issue des recherches agronomiques angevines. Il y a 150 ans déjà, une autre poire est née de façon notoire au pays de Joachim du Bellay. Au XIXe siècle, les variétés de poires cultivées se comptent par centaines et les producteurs s’évertuent à en obtenir de nouvelles, encore plus beurrées, plus fondantes, plus juteuses. Parmi celles-ci, la Doyenné du Comice aurait pu passer inaperçue et ne pas devenir l’une des poires les plus vendues au monde. Obtenue par hasard et de parents inconnus dans le jardin fruitier d’Angers, elle est présentée devant le Comice horticole en 1849. Les membres de cette assemblée de cultivateurs jugent le fruit suffisamment bon et différent des autres poires connues pour lui donner un nom. Présent ce jour-là, André Leroy, propriétaire de la plus grande pépinière européenne de l’époque, apprécie particulièrement cette poire qu’il décrit comme « très sucrée, possédant un parfum peu prononcé mais dont la valeur est exquise ». Il exporte de jeunes plants aux États-Unis et la Doyenné du Comice intègre son catalogue américain dès l’année suivante. La nouvelle poire s’impose rapidement outre- Atlantique avant de conquérir l’Angleterre et l’Allemagne. Les qualités de la Doyenné du Comice lui ont assuré un succès durable : le poirier supporte bien diverses conditions de climat et de sol ; il peut être facilement greffé ; il produit beaucoup de fruits. Sa peau épaisse n’aurait pas été du goût des aristocrates du XVIIe siècle mais, au milieu du XIXe, cette caractéristique est très appréciée car elle protège bien le fruit qui peut ainsi supporter les transports lointains alors en plein essor avec celui de la mécanisation. En 1860, près de 700 tonnes de poires sont chargées dans les trains à Angers. Une partie est destinée aux marchés parisiens ; une autre poursuit jusqu’au Havre où les fruits sont embarqués pour l’Angleterre ou la Russie. La longue vie commerciale de la Doyenné du Comice est ainsi due à l’adéquation entre les qualités de l’arbre, celles du fruit, certaines tendances culturelles et les contraintes économiques du moment. Le succès d’une innovation a souvent plusieurs voies que le regard de l’historien aide à cerner.

Cristiana OGHINA-PAVIE

Un pôle bien enraciné

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L es Pays de la Loire sont de longue date tissés de productions végétales spécialisées (fruits, fleurs, légumes, vigne, plantes médicinales et aromatiques...) qui mobilisent aujourd’hui 30 000 emplois qualifiés. La recherche et l’enseignement supérieur s’y développent depuis les années 1970 avec l’Inra (1), l’INH (2) et l’Université d’Angers qui ont plus récemment constitué des unités mixtes de recherche. Ces trois établissements composent, depuis janvier 2008, un Institut fédératif de recherche (IFR), nommé « Qualité et santé du végétal », afin de collaborer plus efficacement à des projets d’ampleur nationale ou internationale. Cet IFR rassemble près de 300 chercheurs, enseignants, ingénieurs et techniciens dans huit unités de recherche et d’expérimentation. Il est associé à ValCampus, un groupement de 25 formations allant du BTS au Doctorat et dotées de passerelles facilitant les parcours « à la carte » de 2 500 étudiants. Les laboratoires de recherche coopèrent également avec des entreprises au sein d’un pôle de compétitivité : Végépolys. Des projets communs d’innovation végétale permettent aux entreprises de se développer en créant des emplois. L’Inra travaille par exemple avec les pépiniéristes pour sélectionner des variétés de pommiers ou de poiriers et avec les arboriculteurs qui les plantent. Durant ces 30 dernières années, il a contribué à la mise au point de 25 variétés d’arbustes ornementaux dont plus de 6 millions de plants ont été vendus dans le monde. L’union fait la force, comme dit l’adage, mais elle ne se limite pas à faire converger les objectifs et les moyens de Végépolys : au travers d’expositions et de rencontres avec les professionnels, Terre des sciences, le centre de culture scientifique, technique et industrielle d’Angers, contribue à faire découvrir au public ligérien les activités menées en région, à le sensibiliser aux enjeux et à promouvoir les métiers du végétal, en particulier par des visites sur le terrain proposées aux scolaires. Un « parc du végétal » dédié à ces missions, Terra botanica, ouvrira à Angers en 2010 •

(1) Institut national de la recherche agronomique (2) Institut national d’horticulture
Jean-Luc GAIGNARD, Inra Angers-Nantes, directeur de Terre des sciences (CCSTI d’Angers)

Le projet Biomes

Le logiciel Biomes est un nouvel outil de reconstitution de paléoclimats utilisables par les enseignants et les élèves. Il permet d’exploiter diverses données d’observations scientifiques (données polliniques de l’European Pollen Data Bank(1), données paléontologiques…) au travers de plusieurs fonctionnalités interactives : un module de reconnaissance des pollens ; une iconographie importante avec les caractéristiques d’adaptation au climat de chacun des taxons utilisés ; l’obtention et la comparaison de diagrammes polliniques (graphes des variations de proportions de divers taxons au cours du temps) pour plusieurs dizaines de sites en Europe, sur des périodes remontant jusqu’à la dernière glaciation (- 20000 BP) ; le suivi dynamique de la répartition géographique des taxons sur une période choisie ; le repérage des variations climatiques ; le repérage et la localisation des indices d’anthropisation de l’environnement à partir du Néolithique. Par exemple, l’expansion de la culture de la vigne, des céréales et de l’élevage ont nécessité une déforestation importante. Ce logiciel, réalisé par l’équipe INRP-ACCES(2) de l’académie de Nantes travaillant sur le thème « biodiversité/évolution/changements climatiques », est actuellement en cours d’évaluation. Une première version gratuite sera accessible par téléchargement depuis un site Internet(3) dans le courant du mois de juin 2008. Des documents scientifiques complémentaires et des propositions d’activités en relation directe avec les programmes actuels de lycée seront également disponibles sur ce site.

(1) http://www.europeanpollendatabase.net

(2) Institut national pédagogique - Actualisation continue des connaissances en sciences des enseignants du secondaire.

(3) Téléchargement du logiciel
Jean-François Carion, professeur au lycée Aristide-Briand de Saint-Nazaire et coordonnateur de l’équipe INRP-ACCES de l’académie de Nantes.