L’amélioration génétique est un travail d’équipe. Les sélectionneurs s’appuient les uns sur les autres pour échanger des données, des sites d’essai et du matériel génétique afin de garantir la diversité de leurs programmes. Alors que les changements climatiques exercent une pression croissante sur les programmes d’amélioration pour produire de nouvelles variétés capables de s’adapter à des conditions changeantes, ces collaborations seront plus importantes que jamais. Une des façons dont les sélectionneurs de blé d’automne de l’est du Canada renforcent leur collaboration consiste à intégrer une nouvelle technologie : la génomique.

Les nouvelles avancées en génomique permettent désormais aux chercheurs, plus que jamais, d’établir des liens importants entre les données de séquençage génomique et les caractéristiques que nous observons dans nos cultures sur le terrain. L’une de ces techniques est la sélection génomique, qui permet de prédire des caractères complexes chez des lignées individuelles à partir de petites variations du génome appelées « SNP » (polymorphismes nucléotidiques simples, prononcé « snip »), qui servent de marqueurs dans le génome des cultures. 

En général, ça fonctionne comme suit : un éventail de différentes variétés et lignées est constitué et génotypé, ce qui génère des milliers de marqueurs SNP qui nous indiquent quelles parties du génome de chaque individu sont similaires et lesquelles sont différentes. L’éventail est ensuite testé de manière approfondie sur le terrain afin d’évaluer les différences entre les caractéristiques (appelées « phénotypes »), telles que le rendement, la hauteur des plantes, la résistance aux maladies et la qualité finale. À partir de ces deux ensembles d’informations, il est possible de développer des modèles statistiques permettant de prédire les caractéristiques de nouveaux individus dont nous connaissons uniquement les informations génomiques. Cela s’avère extrêmement précieux pour les sélectionneurs, qui peuvent ainsi identifier très tôt dans le processus de sélection, avant même les essais sur le terrain, les individus les plus prometteurs. Bien sûr, pour ce faire, nous avons besoin de beaucoup de données de terrain et d’un grand nombre de lignées afin de rendre les modèles aussi robustes que possible. C’est là que la collaboration entre en jeu.

Une approche collaborative

Un projet lancé en 2023, dirigé par le CÉROM, a réuni les quatre programmes publics de sélection du blé d’automne de l’est du Canada, à savoir ceux du CÉROM, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada à Ottawa, de l’Université de Guelph et de l’Université de Guelph – Ridgetown. Chacun de ces partenaires a fourni 88 lignées (essentiellement des variétés candidats) issues de ses propres programmes pour créer un groupe partagé pouvant être génotypé et testé dans chacune de nos régions afin d’en déterminer les performances. Grâce à cette approche collaborative, nous serons en mesure de créer des outils de prédiction génomique partagés, robustes pour un large éventail de génotypes et d’environnements, permettant à chaque programme d’effectuer des sélections plus efficaces dans toutes les régions.

Cependant, le véritable avantage de cette approche collective réside dans la manière dont elle peut améliorer l’échange de matériel génétique entre les programmes. Un programme d’amélioration génétique repose sur l’introduction régulière d’une nouvelle diversité génétique afin de garantir sa vitalité. Cependant, cela comporte également le risque d’introduire du matériel génétique inconnu : le matériel provenant d’un programme d’une autre région ou ayant différents objectifs peut souvent introduire des gènes nuisibles dans un nouveau contexte. 

Des tests approfondis sont généralement nécessaires pour s’assurer que le nouveau matériel est bien adapté à un programme. Un modèle de sélection génomique permet de prédire à la fois les performances d’une lignée et sa compatibilité avec d’autres lignées, indiquant ainsi si un croisement sera intéressant ou non. Cela représente un gain de temps considérable pour les sélectionneurs et permettra d’établir des partenariats de haut niveau entre les programmes.

Par exemple, imaginons un scénario dans lequel le programme de sélection du CÉROM souhaite accroître la résistance à la rouille brune en croisant son matériel avec des lignées de l’Université de Guelph connues pour posséder cette caractéristique, tout en conservant leur adaptabilité au Québec et la qualité finale recherchée par les meuniers québécois. En analysant les données génomiques et en effectuant des simulations, il sera possible d’identifier les lignées individuelles susceptibles d’introduire les nouveaux caractères de résistance souhaités sans ajouter d’autres gènes inadaptés à nos besoins.

Nous sommes ravis d’entamer cette nouvelle phase de collaboration entre les programmes de blé d’automne de l’est du Canada. Grâce à la technologie génomique, nos efforts combinés en matière de sélection sont plus efficaces que la somme de nos efforts individuels.

Un soutien financier pour ce projet a été accordé dans le cadre du Partenariat pour l’agriculture durable au Canada par l’entremise de la Coalition canadienne pour la recherche sur le blé. Nous souhaitons également remercier les Producteurs de grains de l’Ontario, les Producteurs de grains du Québec et SeCan pour leur soutien à ce projet.