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Le 17 mai 2024, dans le cadre de l'émission All-In Podcast, le PDG d’Ohalo David Friedberg a révélé au grand jour sa technologie révolutionnaire de sélection génétique appelée "Boosted Breeding" ou “Sélection Améliorée”.
→ La vidéo complète de l’interview est disponible sur ce lien.
Après cinq années de R&D, Ohalo a mis au point une méthode qui vise à augmenter massivement le rendement des cultures en modifiant le patrimoine génétique des plantes sans introduire d’ADN non-natif et donc sans créer de plantes transgéniques.
En permettant aux plantes de transmettre 100% de leurs gènes à leur progéniture, au lieu de la moitié seulement, cette technologie devrait transformer l'industrie agricole.
Voyons ce que cela signifie concrètement d’un point de vue scientifique et ce que cela implique pour l'avenir de l'agriculture, de la production alimentaire et de la durabilité mondiale.
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Dans le schéma classique de la reproduction : deux parents donne une descendance qui possède une sélection aléatoire de la moitié de l'ADN de la mère et de la moitié de l'ADN du père.
Ne sachant pas quelle moitié on obtient de la part des parents, le pool génétique de la descendance est imprédictible. Ce qui constitue un frein à l'amélioration génétique des plantes.
Imaginons dans une plante un pool de gènes de résistance aux maladies et dans une autre plante un pool de gènes de résistance à la sécheresse et que l’on souhaite les réunir. La méthode actuelle consiste à faire des croisements entre différents individus jusqu’à trouver la bonne combinaison. Cette démarche peut prendre des décennies, sans l’assurance de réunir tous les bons gènes dans une seule plante pour la rendre à la fois résistante aux maladies et à la sécheresse.
La “sélection améliorée” est une innovation qui permet de combiner tous les gènes des parents dans la descendance, au lieu de seulement la moitié des gènes de chaque parent comme dans la reproduction traditionnelle.
Les descendants ont donc le double de l'ADN des parents : ils ont tous les gènes de la mère et tous les gènes du père. L'espèce “boostée” a deux fois plus de chromosomes que ses parents !
Ce phénomène, appelé polyploïdie, existe dans la Nature. Si les humains ont deux jeux de chromosomes (tout comme le maïs et de nombreuses autres espèces), quelque part au cours de l'histoire de l'évolution, le blé a doublé, puis encore doublé, et on se retrouve avec un blé qui a six jeux de chromosomes. Il est donc hexaploïde. La pomme de terre quant à elle a quatre jeux de chromosomes : elle est tétraploïde. Certaines plantes ont jusqu'à 24 jeux de chromosomes.
Ce qu’a fait Ohalo, c'est appliquer une protéine pour que la polyploïdie se produise artificiellement. Réunir ainsi la totalité des génomes des deux parents permet de créer des plantes plus robustes et plus productives.
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L'un des premiers modèles pour tester cette technologie était l'Arabidopsis, une petite plante adventice. En combinant les gènes bénéfiques de deux plantes, Ohalo a constaté une augmentation de 50 à 100% de la taille des plantes et du rendement (voir image ci-dessous).
“La génétique des plantes, c'est un peu comme une boîte à outils : plus on donne d'outils à la plante, plus elle a de moyens de survivre à chaque instant, de faire face à la sécheresse, à la chaleur, au froid, etc” exprime David Friedberg.
“Cela se traduit tout au long de la vie de la plante par des feuilles plus grandes, mais surtout, des graines plus grosses”.
Ce succès a conduit à des essais sur des cultures comme la pomme de terre, avec des résultats remarquables. Les plantes améliorées ont montré une croissance accrue, un rendement supérieur et une meilleure résistance aux maladies.
Cette méthode ouvre peut-être la voie à une agriculture plus efficace et plus durable en augmentant significativement la biomasse produite par unité de surface tout en réduisant le besoin en ressources (eau, engrais) par unité de biomasse produite.
La capacité à combiner efficacement des gènes bénéfiques réduit également le temps nécessaire pour développer des variétés résistantes aux maladies et aux conditions environnementales extrêmes.
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La technologie "boosted breeding" a été testée avec succès sur la pomme de terre.
Sur l’image ci-dessous, tous les plants de pommes de terre ont été plantés à la même date. On observe que les tubercules de la pomme de terre “boostée” sont beaucoup plus gros que tous les autres, y compris une variété de marché tout à droite.
Alors que les pommes de terre non boostées pesaient respectivement 33 et 9 grammes, la pomme de terre boostée a atteint un poids de 682 grammes. Cela représente un gain de rendement spectaculaire !
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« Nous ouvrons l'industrie des semences aux cultures à multiplication végétative » explique David Friedberg.
La technologie permet de produire des semences de pommes de terre homogènes, éliminant ainsi les risques de maladies associés à la multiplication végétative traditionnelle. Les agriculteurs peuvent planter ces semences directement dans le sol, ce qui économise environ 20% des coûts de production et améliore la gestion des cultures.
Cette avancée ouvre la voie à une révolution dans l'industrie des semences de pommes de terre, un marché de 100 milliards de dollars. En appliquant cette technologie à d'autres grandes cultures comme le blé, le maïs et le soja, Ohalo prévoit d'augmenter le rendement, de réduire les coûts et d'améliorer la durabilité agricole à l’échelle mondiale.
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