Les agriculteurs sont bloqués. La chrysomèle des racines du maïs de l'Ouest peut détruire les champs de maïs - et les profits - mais les populations de la « punaise du milliard de dollars » ont cessé de réagir aux insecticides et aux hybrides de maïs génétiquement modifiés conçus pour résister aux attaques d'insectes. Mais il peut y avoir de l'espoir. Dans une nouvelle étude, Des chercheurs de l'Université de l'Illinois découvrent la base génétique de la résistance à la chrysomèle des racines du maïs, ouvrant la voie au développement d'hybrides de maïs non GM qui peuvent résister au ver.

"Nos recherches précédentes ont montré qu'il n'y a pas de résistance inhérente aux hybrides d'élite cultivés par la plupart des agriculteurs du Midwest, " dit Martin Bohn, sélectionneur de maïs au Département des sciences des cultures de l'Université de l'I. « Nous voulons améliorer la résistance indigène à la chrysomèle des racines du maïs dans le maïs, sans utiliser de transgéniques."

Les travaux ont été réalisés dans le cadre d'un grand projet de longue date appelé Germplasm Enhancement of Maize (GEM), qui vise à diversifier les outils disponibles pour les sélectionneurs de maïs en exploitant les ressources génétiques des accessions de maïs du monde entier.

"Certains de mes collègues se penchent sur des lignes qui rapportent plus, certains examinent les caractéristiques nutritionnelles. Nous examinions la résistance aux insectes. Il n'y en avait pas tant que ça, mais nous en avons trouvé. Nous avons dû chercher des lignes d'Argentine, Brésil, et les îles des Caraïbes pour le trouver, " dit Bohn.

Les lignées de maïs résistantes ne peuvent pas être simplement commercialisées ici aux États-Unis. Pour une chose, les plantes sont massives, les géants aux longues jambes comparés aux hybrides d'élite que les agriculteurs du Midwest sont habitués à cultiver. Ils sont également adaptés à des environnements très différents, et ne fleurirait pas au bon moment pour produire des rendements raisonnables.

En croisant les lignes exotiques et élites, GEM a créé des plantes avec un quart des gènes des espèces exotiques. Plusieurs de ces lignées sont restées prometteuses quant à leur niveau de résistance.

Mais l'équipe ne savait toujours pas pourquoi les nouvelles lignes étaient résistantes. « Quelle est la base génétique de la résistance ? Si vous trouvez cela, alors vous pouvez cribler d'autres matériaux exotiques pour une résistance beaucoup plus efficace et efficiente, avec une approche plus ciblée, " dit Bohn.

Les chercheurs n'ont pas trouvé le gène de la résistance - Bohn dit que le trait est probablement trop complexe pour qu'il se résume à un seul gène - mais le groupe a identifié des régions du génome qui semblent contribuer à la résistance, en utilisant une technique connue sous le nom de mappage QTL. Il y avait des thèmes communs entre les régions.

« Quand nous examinons d'autres gènes dans ces régions, l'un des dénominateurs communs est la biosynthèse de l'ascorbate, " dit Bohn. En d'autres termes, un mécanisme expliquant la résistance de la chrysomèle des racines du maïs occidental pourrait être la fabrication d'ascorbate dans la plante. La voie de synthèse de l'ascorbate produit des radicaux libres qui nuisent aux insectes qui se nourrissent.

L'analyse a révélé un autre ensemble de gènes qui pourraient être impliqués dans la résistance, mais celui-ci est un peu plus complexe. Lorsque les larves de chrysomèle des racines du maïs se nourrissent de racines, certains plants de maïs libèrent dans le sol un composé qui appelle les nématodes à attaquer les larves. Le deuxième ensemble de gènes semble être lié à la fabrication de composés qui attirent ces nématodes.

"C'est très important parce que les plantes ne peuvent pas se déraciner et aller ailleurs, ils doivent donc utiliser d'autres mécanismes pour se protéger, " dit Bohn.

Les résultats sont une première étape dans l'introduction de mécanismes de résistance natifs dans de nouveaux hybrides élites, mais beaucoup plus de recherches sont nécessaires avant que cela ne se produise. Et Bohn prévient que le niveau de résistance native trouvé dans l'étude n'est pas à la hauteur de la puissance du maïs transgénique résistant aux insectes, au moins pas encore.

"L'idée, c'est quand on sait où se trouvent les gènes avec ces petits effets, peut-être est-il possible de les réunir dans un fond génétique commun. Si nous pouvons accumuler ces gènes, avec le temps, nous pourrions augmenter le niveau de résistance afin qu'il soit logique pour les agriculteurs de les cultiver. »