Marqueurs génétiques et sélection du génome

Les marqueurs génétiques sont de courts segments d'ADN ayant une localisation connue dans le génome et qui sont transmis avec une caractéristique donnée (par exemple, un gène). En utilisant des marqueurs moléculaires, ces caractéristiques (gènes) peuvent être identifiées rapidement et facilement avant d’apparaître sous forme d’une plante complètement développée. Par conséquent, la résistance aux champignons peut déjà être déterminée chez les plantules. Les marqueurs moléculaires rendent la sélection des plantes beaucoup plus efficace.

Sans cette procédure moderne, il faudrait attendre que la plante atteigne sa pleine maturité pour pouvoir observer les caractéristiques souhaitées. Par exemple : Les sélectionneurs croisent deux lignées parentales et laissent ensuite germer la graine. Ils obtiennent ensuite un petit échantillon de feuille de chaque plante et en analysent l'ADN. Si le marqueur recherché est détecté, cela signifie que la descendance possède la caractéristique souhaitée. Grâce aux marqueurs moléculaires, nous pouvons déterminer en 48 h si une caractéristique souhaitée est présente dans la variété cultivée. Cela permet d’effectuer une présélection de la descendance et aux sélectionneurs de se concentrer sur les plantes les plus prometteuses.

Les résultats de laboratoire sont ensuite testés dans des essais en plein champ avec beaucoup moins de candidats qu’auparavant, ce qui augmente l'efficacité.

La sélection est accélérée grâce à la sélection du génome

La sélection du génome est issue du développement de la technologie des marqueurs traditionnels (MAS) et conduit à une sélection encore meilleure et plus fiable lors du choix de partenaires de croisement appropriés et de variétés futures. Le coût de la détection des marqueurs génétiques ayant considérablement diminué, plusieurs marqueurs peuvent être analysés simultanément à partir d’une même plante.

Les sélectionneurs créent un profil de marqueur avec plusieurs milliers de marqueurs pour chaque plante. Chaque plante a un profil de marqueur spécifique, comparable à une empreinte digitale. Avec les technologies de marqueurs à haut débit déjà établies chez KWS, des profils de marqueurs peuvent être créés rapidement et à moindre coût.

Des milliers de profils de marqueurs d'une population de plantes sont ensuite liés aux données de terrain. À partir de ces données, des modèles statistiques et mathématiques sont développés pour prédire la valeur de sélection des plantes et déterminer si elles conviennent au développement ultérieur de variétés, selon les profils de marqueur des graines ou des jeunes plantes. Un logiciel complexe se charge ensuite de déterminer les plantes les plus prometteuses pour le croisement à partir des profils de marqueurs d’autres plantes individuelles qui n’ont pas été testées en plein champ. Grâce à ce processus de présélection, de nombreux tests en plein champ ne sont plus nécessaires, et en parallèle la sélection continue de s’améliorer.

L’étroite collaboration entre la recherche sur le génome et la sélection améliore en permanence l'efficacité de la sélection et accélère les progrès en termes de sélection.