Pourquoi diable introduire un caractère de résistance à un herbicide chez une plante ?
Les herbicides sont largement utilisés dans l'agriculture suisse pour contrôler la croissance des adventices (mauvaises herbes). Les adventices entrent en compétition avec les plantes cultivées pour les nutriments du sol, l'eau et la lumière. Elles induisent des baisses de rendement et parfois même une perte des récoltes. L'herbicide le plus ancien est l'homme lui-même et il faut bien avouer que les mauvaises herbes lui on rendu la monnaie. Les herbicides sont classés par mode d'action et par type de plantes-cibles. Les herbicides à large spectre tuent pratiquement toutes les plantes et ne peuvent donc être appliqués que sur des champs nus (après récolte et avant semis). Ce sont des herbicides dit de "pré-émergence". Les mauvaises herbes qui se développent lorsque la plante cultivée est en croissance doivent donc être éliminé mécaniquement (la méthode la plus ancienne) ou avec des herbicides dit "sélectifs" ou de "post-émergence".
L'une des fonctions du labourage est essentiellement de préparer le sol en éliminant toute végétation gênante. Ces dernières années la tendance a été à la suppression du labourage en faveur d'un semi direct sur l'ancienne végétation détruite par un herbicide à large spectre. Les agriculteurs contrôlent ensuite les adventices par pulvérisation d'herbicides sélectifs, en général des mélanges bien adaptés aux plantes à détruire et sans effets sur la plante cultivée. La culture de céréales (monocotylédones) est facilitée par l'utilisation d'herbicides qui détruisent les plantes à large feuilles (dicotylédones).
Les chercheurs en biologie végétale et les agronomes ont très vite réalisé que, si ils pouvaient rendre les plantes cultivées résistantes à un herbicide à large spectre, le contrôle des adventice serait simplifié. Avec un seul traitement et un seul herbicide on aurait un bon résultat, avec une diminution des coût et une meilleure protection contre les risques d'atteinte à la santé (des travailleurs agricoles) et de l'environnement.
Comment fonctionne une résistance génétique à un herbicide ?
Il y a plusieurs types de résistances proposées par le génie génétique, mais elles emploient toutes l'une des stratégies suivante (ou une combinaison des deux) chez une PGM résistante. a) la PGM produit une nouvelle protéine qui détoxifie l'herbicide ou b) la protéine cible de l'herbicide est remplacée chez la PGM par une protéine insensible à l'herbicide.
Ce sont essentiellement quatre type d'herbicides qui sont concernés par le génie génétique: 1) le glyphosate (chez le maïs, le soja, le coton, le colza et la betterave), 2) le glufosinate (chez le maïs, le soja, le coton, le colza, le riz et la betterave), 3) le bromoxynil (chez le coton) et 4) une sulfonylurée (chez le coton et le lin)1.
Comment fonctionne la résistance au GLYPHOSATE ?
L'herbicide glyphosate (vendu sous les noms de Roundup, Rodeo, Accord, etc …) affecte une étape importante du métabolisme des composés phénoliques (et la biosynthèse des acides aminés aromatiques) en bloquant une enzyme appelée "3-enolpyruvylshikimate-5-phosphate synthase" et en abrégé: EPSPS. Lorsque l'EPSPS ne fonctionne plus, la plante meure. Toutes les plantes sont tuées par le glyphosate; et si il existe quelques plantes plus tolérantes (souvent parce que l'herbicide pénètre difficilement dans les cellules) on ne connaît jusqu'à aujourd'hui aucun mécanisme de résistance naturelle des végétaux à cet herbicide. La résistance est induite par l'introduction d'un gène codant pour une EPSPS d'une bactérie du sol (Agrobacterium sp.) .
Certaines PGM sont un peu plus complexes et contiennent un deuxième transgène codant pour enzyme appelle glyphosate oxidoreductase (GOX). Ce gène provient d'une bactérie (Achromobacter) qui détoxifie le glyphosate. Le GOX est surtout utilisé pour ses propriétés intéressantes de marqueur génétique de sélection durant le processus de transformation. Ce caractère génétique n'est pas vraiment important pour les propriétés agronomiques de la plante. Les plantes résistantes au glyphosate ont surtout été développées par Monsanto sous le label "RoundupReady" (notons que les brevets sur le glyphosate sont échus depuis plusieurs années, cet herbicide n'est plus protégé) ,
Le glyphosate est largement utilisé dans l'agriculture conventionnelle; on peut trouver un excellent résumé de la situation en Suisse et dans le monde dans un article de l'Agroscope daté de 2007[1]