Dr Stephanie Kerr de QUT. Crédit image : QUT.
Le Dr Stephanie Kerr de l’Université de technologie du Queensland (QUT) a reçu un financement pour deux projets de recherche sur la sélection rapide de nouvelles variétés de mangues et de macadamia qui protègent des ravageurs, des maladies et du changement climatique.
Kerr – un expert en génomique des arbres du QUT Centre for Agriculture and the Bioeconomy et de l’École de biologie et des sciences de l’environnement – a reçu 22 000 $ de Hort Innovation pour étudier les techniques génétiques permettant d’accélérer la floraison des manguiers et des macadamias. Elle a également reçu le prix du ministre de l’Agriculture et de l’Australie du Nord, d’une valeur de 22 000 $, pour tester les résultats de la sélection rapide d’arbres de macadamia.
Les mangues et les macadamias représentent la moitié de la valeur de l’industrie horticole australienne mais, contrairement à d’autres cultures commerciales telles que le riz et le blé, n’ont pas fait l’objet de vastes programmes de sélection moléculaire pour produire des cultivars d’élite, a déclaré Kerr.
« Ces cultures de grande valeur sont sensibles aux ravageurs, aux maladies et aux impacts du changement climatique, d’autant plus que les deux espèces sont incitées à fleurir par des températures plus fraîches », a-t-elle déclaré. « Les sélectionneurs de mangues m’ont dit qu’ils avaient déjà une floraison et un rendement des cultures plus faibles pendant les hivers plus chauds.
« Les réponses de l’industrie aux défis horticoles sont rendues plus difficiles par le temps nécessaire à la sélection de cultivars adaptatifs. Les macadamias ont un long cycle de reproduction. Les arbres ne peuvent pas être incités à fleurir pendant la période juvénile, qui peut aller de 6 à 10 ans.
Une solution potentielle consiste à raccourcir la période juvénile des plantes. Grâce à ses recherches, Kerr testera de nouvelles technologies de transformation qui influencent l’expression des gènes pour la floraison afin d’accélérer le développement de cultivars de mangues et de macadamias d’élite.
La première technique utilisera des nanoparticules pour introduire des molécules qui désactivent l’expression des gènes qui empêchent la plante de fleurir. La deuxième technique utilisera l’aiguilletage micro dermique ou « micro plaie » avec des bactéries pour délivrer des molécules qui activent l’expression des gènes pour une floraison plus précoce.
« Ces techniques ont été utilisées avec succès dans d’autres cultures d’arbres pour réduire la période juvénile de 7 à 20 ans à plusieurs semaines ou mois », a déclaré Kerr. « Dans la pomme, par exemple, les techniques ont été utilisées avec succès pour élever des arbres résistants au feu bactérien grâce à une surexpression du gène FRUITFULL qui a réduit la période juvénile de plus de 12 ans à seulement quelques semaines. »
Les nouvelles plantes ne seront pas génétiquement modifiées parce que l’influence de l’expression des gènes à l’aide de ces techniques n’a pas nécessité de modifications du code génétique.
Après son projet initial visant à déterminer si les techniques fonctionnent sur les plantes de mangue et de macadamia, Kerr les testera dans le cadre d’un projet visant à accélérer la reproduction des macadamias.
« Il n’existe actuellement aucune technique de manipulation génétique qui fonctionne avec la macadamia, et celles des publications plus anciennes pour les races de mangues n’ont pas été utilisées dans les recherches ultérieures », a déclaré Kerr. « Répondre aux nouveaux défis horticoles sera toujours un problème pour la macadamia, qui n’est élevée commercialement que depuis environ 50 ans.
Ainsi, la plupart des variétés de macadamia sont très proches des ancêtres sauvages, ce qui signifie qu’elles portent encore de nombreux traits indésirables. La mangue est cultivée depuis des centaines, voire des milliers d’années. Beaucoup plus de variétés ont été développées, mais il y a encore beaucoup de traits indésirables dans beaucoup d’entre eux.
L’objectif de développer de nouveaux outils pour tester la fonction des gènes et produire des cultivars d’élite aiderait les industries de la mangue et de la macadamia à répondre plus rapidement aux défis tels que les agents pathogènes et le changement climatique.
« Je veux aider à maintenir l’Australie au sommet de ces marchés de cultures », a déclaré Kerr.
Kerr était l’un des 12 jeunes scientifiques reconnus dans le Prix de la science et de l’innovation 2022 – un programme de subventions concurrentiel qui finance des projets de recherche innovants au profit des industries rurales australiennes.
Les prix sont coordonnés par le Bureau australien de l’économie et des sciences de l’agriculture et des ressources (ABARES), la division de recherche du ministère de l’Agriculture, de l’Eau et de l’Environnement.
