Petit guide du Semencier Freelance

Les Hybrides Sont Ils Mauvais ?

structure en hélice de l'ADN

Toute personne qui s’intéresse un peu aux semences, dans les dernières décenies, a entendu parler des semences hybrides fournies par les gros semenciers, et particulièrement des “hybrides (dits) F1” qui posent des problèmes éthiques, économiques, politiques, et de par la généralisation de leur usage, des problèmes écologiques.

Pour autant, l’hybridation est le phénomène le plus naturel qui soit, un phénomène absolument essentiel à l’évolution des espèces et au maintient de la biodiversité. Vous l’aurez compris, à la question “les hybrides sont-ils mauvais”, la réponse est : ça dépend. Dans l’écrasante majorité des cas, non ça n’est pas un problème, au contraire. Dans le cas des hybrides F1 en agriculture par contre, c’est une autre affaire.

Avant d’aborder spécifiquement la question des hybrides dits F1, puis de tenter de redonner quelques unes de ses lettre de noblesse au processus naturel d’hybridation, prenons le temps de rappeler quelques notions de génétique.

génotype, phénotype, gènes, allèles

traits et phénotype

Un individu d’une espèce donnée peut être décrit par un ensemble de “traits” (c’est réducteur bien sur, mais en première approximation, c’est utile). Par exemple une tomate peut présenter, entre bien d’autres, les traits suivants :

  • couleur de la peau : rouge, verte, jaune, orange, bariolée, etc…
  • taille : groseille, cerise, petite, moyenne, grosse, énorme,…
  • nombre de compartiments dans le fruit : 4, 6, …
  • texture de la chair : dense, juteuse, farineuse,…
  • composantes de son goût :
    • acidité prononcée ou pas,
    • sucré ou pas,
    • arome de ceci ou cela,… ou pas,
  • etc…

Décrire une variété revient en somme à décrire la “somme de ses traits”. L’ensemble de ces traits est aussi appelé le phénotype de la variété. Ce terme est celui sur lequel le semencier concentre son travail. Quand il veut obtenir une nouvelle variété, il va partir de deux variétés distinctes, donc de deux phénotypes présentant certaines caractéristiques qu’il souhaite incorporer dans la nouvelle variété. Ce faisant, il va tenter d’obtenir un nouveau phénotype qui lui convienne, puis il va travailler à le stabiliser. Quand au contraire, il veut garder une variété “pure”, car elle lui convient ou qu’une clientelle exigente ne souffrira pas la moindre changement d’apparence ou de goût de la plante en question, il va s’attacher à maintenir dans la variété, génération après génération, le même phénotype ; il devra pour ce faire lutter contre la dérive génétique (sélection involontaire, croisements accidentels, dénaturation de traits complexes par simple “hazard” de recombinaison génétique au sein de la variété, voire même mutation spontanée d’un gène, etc…) par son travail de sélection. Tout est là, dit en quelques mots. C’est cela le travail du semencier. Et pourtant on peut y passer sa vie sans épuiser le sujet.

Evolution de la téosinte en maïs - source wikimedia Afin de bien comprendre comment les traits s’expriment, il est utile de comprendre quelques notions simples de génétique. Ce n’est pas stricto sensu nécessaire. Après tout nos ancêtres ignoraient tout de la génétique et parvenaient néanmoins à sélectionner, maintenir, ou créer un nombre incroyable de variétés potagères, à adapter des tubercules andins au climat méditérranéen, à adapter des plantes de biomes désertiques comme la tomate, au nord pluvieux de la France, à transformer la Teosinte sauvage en maïs, et mille autre prouesses dont chacune nécessiterait l’écriture d’un livre à part entière.

gènes et génotype

  • Le matériel génétique est constitué d’ADN.
  • L’ADN est une molécule. Complexe certes, mais quand même juste une molécule.
  • La molécule d’ADN peut se combiner avec elle même pour former des chaines (attachées bout à bout) : les chaines d’ADN présentes dans les noyaux de nos cellules s’appellent des chromozomes. Ce sont de grosses chaines moléculaires : par exemple chez l’homme, un “petit” chromosome forme une chaine de plus de 33 millions de molécules d’ADN attachées les unes aux autres bout à bout.
  • sur un chromosome, on peut définir de “petites” séquences de molécules d’ADN (qui contiennent quand même quelques milliers de molécules d’ADN chacune !), qui semblent fonctionner ensemble : on appelle cela un gène.
  • un gène sert à la cellule pour fabriquer certaines protéines, qui ont des fonction les plus diverses (de la pigmentation, au transport d’éléments, à la structure des cellules,…) . Il arrive qu’un trait d’un individu soit le produit d’un seul gène, mais bien souvent c’est un ensemble de gènes qui contribuent à définir un trait.
  • les chromozomes chez la plupart des êtres vivants sont contenus dans le noyau de la cellule :
    • un organisme diploide possède chacun de ses chromozomes en double, chacun des deux chromozomes contient la même séquence de gènes. Il possède donc deux versions de chaque gène : on dit deux allèles du même gène. Cinq allèles différents du même gène exprimeraient cinq versions différentes de ce que le gène est sensé exprimer : cinq variations du ou des traits dont le gène est responsable. Plus il existe d’allèles différents pour un gène donné, au sein d’une population d’organismes vivants, plus la diversité génétique de la population est importante, pour ce gène.
    • un organisme triploide possède trois versions de chacun de ses chromosomes ; et donc trois versions de chaque gène, ou trois allèles du même gène.
    • un organisme tétraploide possède quatre versions de chacun de ses chromosomes ; et donc quatre versions de chaque gène, ou quatre allèles du même gène.
    • etc…
  • pour un gène donné (prenons celui responsable de la couleur des yeux, même si l’exemple est daté1), comme un individu diploide possède deux chromosomes ayant ce gène, quand la cellule de met au travail et synthétise les pigments de coloration, elle ne “choisit” pas et utilise les informations des deux gènes (les deux allèles). Par exemple, la couleur bleue des yeux, nécessite que les deux gènes portent l’information “yeux bleus”, pour la simple et bonne raison que la couleur bleue est en fait une absence de pigmentation de la couche antérieure de l’iris. Si l’un d’eux porte l’information “yeux bleus” et l’autre “yeux verts”, les yeux seront verts. Le gène “yeux verts” a imposé sa loi (par divers processus complexes bien au delà de notre sujet), on dit qu’il est dominant sur le gène “yeux bleus” qui lui est dit récessif. Parfois, deux allèles différents donnent un “mélange”, une expression intermédiaire, comme c’est le cas sur la couleur des pétales des primevères roses, qui ont un gène portant l’information “blanc” et l’autre l’information “rouge” : comme il n’y a pas suffisament de pigments rouges synthétisés par les cellulues, la couleur des pétales est un intermédiaire entre le rouge et le blanc. Il y a aussi le cas de la codominance où les deux allèles s’expriment à part égale : une personne ayant le groupe sanguin AB testera positivement aux analyses déterminant le groupe A, ainsi que pour le groupe B, d’où le nom de groupe AB.

  • On voit donc qu’un trait peut être exprimé (yeux verts) même si les deux gènes ne sont pas d’accord, alors que le trait “yeux bleus” ne peut être exprimé que si les deux gènes sont d’accord.

    • Quand chez un organisme diploide, les deux versions d’un même gène sont identiques (“yeux bleus” “yeux bleus”, ou “pétale rouge” “pétale rouge”, ou “groupe sanguin A” “groupe sanguin A”, etc…), on dit que l’individu est homozygote pour ce gène. Cela veut dire que si deux individus, qui sont homozygotes pour un gène donné, se reproduisent ensemble, les descendants seront obligatoirement homozygotes pour ce gène, puisque chacun des deux parents donne un de ses deux gènes : le trait est préservé (on dit fixé) en reproduisant entre eux des individus étant homozygotes pour ce trait. On obtient du “pareil”.
    • Quand les deux versions d’un même gène diffèrent chez un individu, on dit que l’individu est hétérozygote pour ce gène. Cela veut dire que, pour reprendre la couleur des yeux, soit il aura un gène qui dominera l’autre, soit le résultat de leur travail (ici, fabriquer des pigments de l’iris) se combinera en quelque chose d’intermédiaire, un “mélange” des deux.
  • un organisme diploide a exactement deux versions de chaque gène (puisqu’il a deux versions de chacun de ses chromosomes), donc deux allèles de chaque gène. Un organisme triploide en aura trois, un tétraploide quatre, et un heptaploid huit ! Autant dire que fixer un trait chez un diploide, par reproduction et sélection, est plus facile que chez un heptaploide, comme par exemple certaines variétés boliviennes de l’Oca. Fixer fortement un trait, soit parvenir à rendre un gène homozygote quand on a huit chromozomes portant le même gène, n’est pas simple.

  • L’ensemble de tous les gènes d’un individu s’appelle le Génotype : certains de ces gènes s’expriment, d’autres sont “cachés” ( entre autre dans le cas où ils sont récessifs). On voit bien qu’on peut faire un parallèle entre le génotype et le phénotype, entre les gènes et les traits. La relation entre les deux est complexe, mais ont peut en première approximation considérer qu’un trait, un élément du phénotype, est déterminé par des gènes, des éléments du génotype.

Voilà. J’arrête là pour les rappels de génétique. Dans la suite de cet article, j’utiliserai les dessins comme celui ci-dessous. Cette schématisation représente uniquement des diploides (pour simplifier !), donc deux allèles d’un même gène par individu. Chaque allèle est représenté par un demi-disque de couleur, les deux allèles étant accolés.

Gènes d'un individu d'une variété donnée (les couleurs sont là pour matérialiser graphiquement la diversité / pauvreté génétique, elles ne sont pas représentatives de gènes / traits spécifiques) Gènes d'un individu d'une variété donnée (les couleurs sont là pour matérialiser graphiquement la diversité / pauvreté génétique, elles ne sont pas représentatives de gènes / traits spécifiques)

Qu’est-ce qu’un hybride ?

En règle général, on parle d’hybridation quand deux individus issus de deux variétés d’une même espèce , ou deux individus d’espèces suffisament proches au sein d’un même genre pour être compatibles, se croisent par reproduction sexuée.

Par exemple, deux variétés de melons : un melon d’hiver (Cucumis melo inodorus) peut sans difficulté se croiser avec un melon cantaloup (cucumis melo cantalupensis). Chaque graine du fruit résultant, présentera un mixage différent des gènes des deux parents et donc chaque graine donnera un hybride différent, qui n’appartiendra ni à la variété inodorus, ni à la variété catenlupensis. Un seul melon hybride contiendra des dizaines de graines, chacune ayant une combinaison différente des gènes de ses deux parents, chacune pouvant permettre le départ potentiel d’une nouvelle variété de l’espèce Cucumis melo . Ce n’est pas rien. C’est en partie comme cela que la vie évolue, que la diversité se renouvelle, sans cesse et depuis la nuit des temps.

Dans le monde de la sélection variétale, on utilise la terminologie F pour décrire les générations d’hybrides résultant du croisement de deux parents initiaux2. La lettre F est une abbréviation de Filial generation en anglais, que l’on peut traduire par des néologismes comme génération filiale, génération fille,…

  • les deux parents sont désignés par la lettre P
  • la première génération de descendant est étiquetée F1 (génération filiale 1)
  • la deuxième génération de descendants (soit les descendants de plants F1) sont étiquetés F2
  • la troisième génération, F3
  • etc…

Cela permet, lorsque l’on tente de sélectionner une nouvelle variété, ou lorsqu’on désire constituer une lignée “pure”, d’identifier à combien de générations en aval des deux parents initiaux on se trouve.

In fine, pourquoi parle-t-on d’hybridation, et non tout simplement de reproduction sexuée ? La frontière entre les deux notions est purement conceptuelle. Stricto sensu, dès qu’il y a reproduction sexuée, tout descendant est un hybride produit par ses deux parents. De manière pratique, on parle d’hybride, quand la descendance est issue de deux parents appartenant à des taxons différents.

Petit rappel de taxonomie : taxon, genre, espèce, variété

taxon

Le sujet du classement des espèces est extrèmement complexe, d’une part de par son histoire (classifications redondantes, contradictoires, fausses, etc…) et d’autre part de par la nature du vivant qui est bien plus divers que ce qu’une classification hiérarchique stricte permet de représenter.

Une telle représentation hiérarchique s’appelle un taxon. Chaque niveau de la hiérarchie est appelé rang taxonomique.

A notre niveau de semencier freelance, les trois niveaux de classification (ou rangs taxonomiques) qui nous intéressent sont :

  • le genre
  • l’ espèce
  • la variété

soit:

genre
  |__espèce
       |__variété

Il est communément admis que le niveau espèce est celui qui dicte la possibilité de croisement par reproduction sexuée. Tous les individus membres d’une même espèce peuvent se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile. Des individus d’espèces différentes ne peuvent en général pas se reproduire entre eux, ou s’ils y parviennent quand même (par exemple l’âne et le cheval donnent naissance à la mule ou au mulet ) leur descendance est stérile (mule ou mulet sont stériles). Un plant de melon (Cucumis melo) pourra se croiser avec tout autre plant de la même espèce . Mais il ne pourra à priori pas se croiser et donner une descendance fertile avec d’autres membres du genre Cucumis, comme par exemple le concombre (Cucumis sativus) pourtant relativement proche.

hybride intraspécifique (entre deux variétés)

Naturellement, le niveau de classification (rang taxonomique) “variété” étant un sous ensemble de celui de l’espèce toute variété d’une espèce donnée peut se croiser avec une autre variété de la même espèce. C’est le cas cité au dessus du melon d’hiver (Cucumis melo inodorus) et du melon cantaloup (cucumis melo cantalupensis), ou de toute autre variété de melon. Une plante issue de ce croisement sera un hybride entre deux variétés, aussi appelée un hybride intraspécifique. C’est le cas le plus commun, il est très fréquent, et les semenciers ont mis au point de nombreuses techniques pour empêcher les croisements / hybridations accidentels entre les variétés qu’ils maintiennent, quand ils en maintiennent plusieurs.

hybride interspécifique (entre deux espèces)

Même si la barrière de l’espèce est forte, il arrive que certaines espèces proches au sein d’un même genre, puissent se croiser. C’est le cas par exemple des tomates (Solanum lycopersicum) , plante du genre des Solanacées (Solanum) dont les organes femelles peuvent être fertilisés par le pollen d’autres sollanacées proches, comme Solanum habrochaites, Solanum pennellii, ou Solanum corneliomullerii, qui sont des variétés de tomates sauvages. On parle alors d’hybride interspécifique, un hybride entre deux espèces issues d’un même genre.

Si la plante est à son tour fertile, elle pourra être le début d’une nouvelle espèce, ce qui est un phénomène rare.

Alan Kapuler par exemple, a mis en place il y a une vingtaine d’années un programe de kinship gardening, soit une grande serre où il plante des centaines d’espèces, en mettant les espèces proches les unes à côté des autres, reprenant la schématisation taxonomique créée par Rolf Dahlgren (les kingrams), et matérialisant ainsi sur le plan de sa serre un continuum entre espèces et genres. Le but de cette expérience est de tenter d’obtenir des hybrides intraspécifiques. Carol Deppe, une autre semencière freelance de l’Oregon aux Etats Unis, a cru pendant quelques années, avoir obtenu un croisement entre deux espèces de haricots (le haricot commun Phaseolus vulgaris, et le haricot tepary phaseolus acutifolius), mais une enquête menée sur le forum d’Alan Bishop (un autre semencier freelance de talent) a montré qu’il s’agissait probablement d’un croisement de deux haricots communs. Joseph Lofthouse, encore un semencier freelance américain, obtient lui - avec succès - des hybrides interspécifiques sur les tomates, dans sa recherche pour obtenir des tomates à pollinisation réellement ouverte, soit allogames. Toujours dans l’Oregon, Bill Whisson, un grand spécialiste des tubercules andains, a focalisé ses efforts d’obtention d’hybrides interspécifiques sur les pommes de terres diploides andines.

Même si ces recherches, chez ces obtenteurs indépendants, peuvent paraître anecdotiques, c’est un domaine en pleine effervescence.

hybride intergénérique (entre deux genres )

La barrière du Genre par contre, est beaucoup plus forte, car des individus appartenant à deux genres différents divergent déjà beaucoup au plan génétique. Les hybrides intergénériques sont donc très rares dans la nature3, et ne sont pas un problème pour le semencier freelance (ce serait plutôt une incroyable opportunité !).

Qu’est-ce qu’une variété ?

Une variété présente la caractéristique suivante: toute plante qui en est issue présentera des traits communs comme la forme, la couleur, le goût, le précocité, la garde,… Quand deux plantes d’une même variété se croisent, il s’agit ni plus ni moins du même processus de reproduction sexuée que dans une hybridation. Sauf que les traits de la variété qui ont été fixés (comme nous l’avons vu, la plante est dite homozygote pour les gènes responsables de l’expression de ce trait) étant partagés par tous les membres de la variété, ils sont transmis à la génération suivante, tel quel, ce qui permet de replanter les graines d’une variété donnée et d’obtenir des plantes et fruits quasiment identiques aux parents. Plus une variété a de traits fixés, plus elle est pauvre génétiquement parlant, car pour chaque trait fixé, les deux “morceaux” d’un même gène (les deux allèles) reçus des deux parents, sont identiques. Il n’existe plus de variation possible au sein de la variété sur ces gènes, sans apport de “sang neuf”, sans apport de gènes provenant de plantes d’une autre variété. Et lorsque cela arrive, immanquablement on a produit un nouvel hybride qui contrairement aux plantes parentes des variétés “pures”, ne sera plus stable sur les traits de ces dernières. Et tout le travail de stabilisation de la variété (qui prend entre 4 et 8 générations) est à refaire.

Prenons le temps de bien comprendre ce qui vient d’être dit : lorsque vous avez entre vos mains un sachet de graine d’une variété ancienne, qui non seulement est fixée et se reproduit conformément à son type, mais en outre a passé l’épreuve du temps, vous avez entre les mains quelque chose qui prend au grand minimum entre quatre et huit ans à obtenir, et plutôt une génération ou deux. Et vous pouvez en faire ce que vous voulez, en toute liberté, en profitant du travail effectué par d’autres que vous, souvent il y a longtemps. C’est précieux. Cela peut accessoirement nous faire réfléchir sur les notions de don et de domaine public.

Il y a, dans la nature, des variétés sauvages. La sélection des traits a été opérée non par l’homme mais par la nature, qui en imposant certaines conditions (de sécheresse, de type de sol, de types de prédateurs, etc…), a réalisé une sélection involontaire.

Cependant, une variété sauvage n’a en règle générale rien à voir, en terme de diversité génétique, avec une variété cultivée4, sur laquelle le travail de sélection opéré par l’homme a été très important, rapide (au regard du processus naturel qui lui est très long), et orienté. A commencer par sa commestibilité ! En règle générale, une variété cultivée ne possède plus qu’une fraction du potentiel génétique de la ou les variété(s) sauvage(s) dont elle est issue, en ce qui concerne les traits sur laquelle la sélection a été opérée, mais également (et c’est une conséquence involontaire de tout processus de sélection, et un point absolument fondamental sur lequel nous reviendrons plus loin), sur les autres traits qui peuvent dépendre de près ou de loin, des traits sélectionnés, comme l’illuste la figure suivante.

Appauvrissement génétique intervenant lors de la sélection d'une variété cultivée à partir d'une variété sauvage : renforcement de l'homozygotie et perte de nombreux allèles au sein de la variété sélectionnée Appauvrissement génétique intervenant lors de la sélection d'une variété cultivée à partir d'une variété sauvage : renforcement de l'homozygotie et perte de nombreux allèles au sein de la variété sélectionnée

Est-ce un drame ? Non, pour peu que l’on dispose encore, en plus des variétés cultivées, des variétés sauvages dont on est parti initialement. Ou bien, si les variétés sauvages d’origine sont disparues ou trop éloignées génétiquement, pour peu que l’on dispose d’un très grand nombre de variétés anciennes, bien réparties sur la planète, qui, mises ensemble, permettent de ramener dans le pool génétique une grande partie des allèles de gènes qui ont été “dégagés” lors du processus de sélection des variétés dont nous disposons. C’est un point plus ou moins problématique pour les états, chercheurs et gros groupes semenciers, mais ces derniers ont à leur disposition des conservatoires d’espèces, comme l’INRA en France. Pour le semencier freelance, les resources sont beaucoup plus limitées.

Il faut donc bien comprendre qu’une variété cultivée présente un niveau plus ou moins fort de consanguinité, bien supérieur à celui de variétés sauvages. C’est ce qui permet la stabilité de l’expression des traits qui nous intéressent, comme la taille des fruits, le goût, etc… et permet tout simplement à l’humanité de se nourir à près de huit milliards sur la planète, ce qui serait rigoureusement impossible en utilisant uniquement les variétés sauvages pré-existant à l’invention de l’agriculture. En effet, c’est bien la sélection de plantes présentant des parties commestibles hypertrophiées par rapport à leurs cousines sauvages, ou générant une abondance de sucres lents par exemple, qui à permis à l’agriculture de nourir les populations urbaines grandissantes, comme par exemple l’agriculture chinoise, coréenne ou japonaise, qui sont parvenues à nourir un demi milliard d’humains, sur une surface cultivée équivalente aux terres arables d’un quart des Etats Unis, soit de nourir 10 personnes à l’hectare et ce pendant plus de 40 siècles5.

Mais il faut bien garder à l’esprit que la consanguinité (par fixation des traits) a aussi des conséquences indésirables comme nous le verrons en détail plus loin. Dans la plupart dfes cas, nous ne pouvons pas nous contenter de garder deux ou trois variétés de chaque légume, et espérer leur faire traverser les siècles tels quels, particulièrement dans la période chaotique de changement climatique dans laquelle nous sommes dorénavant bien rentrés.

Enfin, notons qu’une variété cultivée est donc, contrairement à ce que l’on pense souvent, un objet eminamment culturel, possiblement l’un des plus anciens et durables artefacts produits et préservés par les sociétés humaines.

avantages et inconvénients d’une variété (ancienne ou pas)

Les avantages d’une variété stable sur un mélange plus hétérogène génétiquement sautent aux yeux :

avantages pour le paysan

  • Une variété est stable. Le travail de sélection pour maintenir les traits qui font le succès de la variété est réduit, car tout le boulot d’obtention (de fixation de ces traits) a été déjà fait par nos ancêtre, gratuitement, dans le domaine public. Certes il s’agit de “veiller au grain” et de continuer le travail de maintenance. Mais il est incontestablement plus facile de maintenir une variété de tomate coeur de boeuf, que d’en obtenir une nouvelle en partant de tomates cerises.

  • De même, si l’on souhaite obtenir une nouvelle variété, il est commode de partir de deux variétés anciennes présentant chacune une ou plusieurs des caractéristiques que l’on souhaite regrouper au sein de la nouvelle variété. En effet, ces dernières ayant des traits bien fixées sont bien souvent homozygotes sur les gènes exprimant ces traits, qui de fait auront de bonnes chances d’apparaître à nouveau lors d’une hybridation des deux variétés, ce qui facilitera le travail de sélection qui suivra l’hybridation.

  • La variété ancienne est généralement très adaptée à un terroir donné, soit : à un paysan, à son sol et à son climat (ou en langage technique, à un ensemble de conditions pédo-climatiques et de pratiques culturales). En quelques mots : elle pousse bien là où elle a été obtenue. Les carotes (Daucus carota) sont par exemple, des plantes aimant les sols meubles et légers, plutôt sableux et bien drainés. Certaines variétés ont été adaptées au fil des siècles aux sols argileux lourds, d’autres à supporter plus d’humidité au niveau racinaire.

  • Un autre avantage, indirect mais fondamental, est que la diversité des variétés disponibles sur une région donnée permet d’éviter le piège fatal de la monoculture, qui, bien plus que la technologie d’hybridation F1 décrite plus loin, est le principal problème que posent les hybrides modernes. Plus on dispose de variétés bien adaptés à un territoire, moins on a de raisons de se cantonner à n’en cultiver qu’une seule.

avantages pour le consommateur

  • Une variété de légume donnée est également adaptée à une clientelle qui en apprécie le goût, la forme, la couleur, la texture, les facultés de conservation, et mille autres facteurs

  • Enfin, et c’est un point très important, par opposition aux variétés standardisées : d’une part les variétés anciennes nous rattachent à notre passé, contribuent à notre identité culturelle, et participent à la saveur de la vie ; et d’autre part, le large éventail de choix qu’elles rendent possible permet de varier les plaisirs et à chacun de trouver chaussure à son pied.

… et l’inconvénient majeur

  • Une variété donnée (particulièrement les variétés anciennes que nous chérissons) est dans la plupart des cas fortement consanguine. Elle est à la fois résiliente (sinon elle aurait été abandonnée), et fragile. Car contrairement aux virus, pathogènes qui mutent et se transforment très vite, ou aux ravageurs qui se déplacent très vite sur de grandes aires géographiques, les variétés anciennes demeurent, à peu de choses près, telles quelles et ne disposent pour se défendre, que d’un nombre de recombinaisons génétiques réduit au regard du potentiel de l’espèce à laquelles elles appartiennent, parcequ’une partie non négligeable de ces combinaisons génétiques ont étés éliminés, précisemment, lors du processus de fixation des traits caractéristiques de la variété.

Une variété étant adaptée à un paysan, son sol et son climat, si les conditions pédologiques ne changent pas en un lieu donné, les conditions climatiques - comme nous pouvons le constater - peuvent changer, ce qui peut rendre une variété locale inadaptée à son aire de répartition originelle.

Une des réponses aux problèmes posés par ce processus de sélection variétale sur la diversité génétique d’une variété, est la constitution et l’entretient de ce que l’on appelle en Français des variétés population.

Avant de rentrer dans la description de ce qu’est une variété population, il est nécessaire de bien comprendre ce qu’est une pollinisation croisée.

Autofécondation et pollinisation croisée

On parle de pollinisation croisée dans une reproduction entre deux individus différents, quand le pollen (gamètes mâles) de l’un, fertilise les ovules (gamète femelle) de l’autre. La pollinisation croisée favorise le mixage génétique entre les individus d’une même espèce, donc une variabilité génétique forte.

On parle d’autopollinisation (autofécondation) dans une reproduction pour un individu donné, quand ses ovules sont fertilisés par son propre pollen (ce qui présuppose que l’individu possède des organes mâle et femelle). L’autopollinisation favorise l’isolement génétique entre les plantes d’une même espèce, donc une variabilité génétique moindre.

Le placement des organes mâle et femelle sur les plantes d’une espèce donnée, détermine en grande partie le mode de reproduction préférentielle de l’espèce : plutôt autopollination, plutôt pollinisation croisée, ou quelque part entre les deux.

plantes monoïques et dioïques

Chez les plantes à fleurs se reproduisant par voie sexuée :

  • Une fleur peut avoir soit :

    1. fleur mâle : uniquement des organes mâles (les étamines qui
    portent les grains de pollen),
    
    2. fleur femelle : uniquement des organes femelles (les
    pistiles qui abritent les ovules),
    
    3.fleur hermaphrodite (appelée aussi fleur parfaite) : à la fois
    des organes mâle et femelle fonctionnels dans la même fleur.
    
    Fleurs mâle, femelle et hermaphrodite Fleurs mâle, femelle et hermaphrodite
  • Une plante à fleurs peut présenter simultanément sur le même pied, un ou plusieurs des trois types de fleurs mentionnés ci-dessus

Ce qui nous fait six cas de figures possibles quant-au placement des organes mâle et femelle sur les plantes à fleur. Pour simplifier un peu, on s’intéresse dans la suite de ce paragraphe aux trois premiers cas de figure illustrés ci-après :

Classification des plantes selon la disposition des fleurs males, femelles et hermaphrodites Classification des plantes selon la disposition des fleurs males, femelles et hermaphrodites

Comme illustré sur la figure précédente, les plantes présentant les types 2. ou 3. sont dites plantes monoïques, celles présentant le type 1. sont dites plantes dioïques, (les cas 4, 5, 6 sont mentionnés pour information, et sont des variantes de plantes monoïques ; ils seront ignorés dans la suite de cet article)

  • Cas1 : A l’évidence, une plante dioïque ne peut pas se croiser avec elle même. Il faut nécessairement, pour qu’un ovule d’un plant à fleurs femelles soit fécondé, qu’il reçoive un grain de pollen en provenance d’un plant différent à fleurs mâles.

  • Cas3 : Au contraire, une plante monoïque hermaphrodite (à fleurs parfaites) peut très facilement se croiser avec elle même, d’autant plus facilement si la fleur s’ouvre peu voire reste complètement fermée, limitant voire empêchant le pollen d’un autre individu de l’atteindre.

  • Cas2 : Enfin, une plante monoïque stricte, portant des fleurs mâles et femelles distinctes sur le même plant, peuvent se croiser avec elles mêmes, ainsi que se croiser entre elles au sein d’une population, c’est un état intermédiaire entre les cas 1 et 3.

espèces allogames et autogames

On parle de plantes allogames pour désigner des plantes devant se croiser entre individus d’une même population, pour produire des graines fertiles. Et de plante autogame pour désigner des plantes devant se croiser avec elles-mêmes par autofécondation. En termes simples :

  • une plante autogame se reproduisant par autofécondation, il est facile pour un producteur de semences de maintenir autant de variétés de cette plante qu’il le souhaite, à proximité les unes des autres, sans se soucier de risques d’hybridation. Ce sont les plantes dont il est le plus facile de produire sa semence.
  • une plante allogame au contraire, se reproduisant préférentiellement par croisement entre individus, il est nécessaire d’isoler physiquement une variété d’une autre, si on souhaite maintenir les deux variétés sans hybridation, ce qui demande beaucoup plus de travail et limite considérablement le nombre de variétés d’une espèce allogame donnée qu’un semencier peut maintenir avec ses moyens limités. L’exemple le plus commun est celui du maïs, plante fortement allogame, pollinisée par le vent (donc dont les organes mâles produisent de grandes quantités de pollen du fait de la faible efficacité de ce mode de pollinisation) : les distances d’isolement entre deux variétés, si on veut juste pratiquer un isolement géographique strict, sont à minima de 300 mètres.

Le semencier freelance devra cependant se méfier de ces catégorisations, qui sont utiles pour la compréhension des processus mis en oeuvre, mais atteignent vite leurs limites en situation réelle.

Dans la pratique, l’autogamie stricte est vraiment rare et dépend fortement des conditions du milieu, dont la présence de certains pollinisateurs. Les tomates par exemple, sont fortement autogames, et il est possible de maintenir plusieurs variétés de tomates dans la même serre, tout en en conservant les graines. Cependant, des croisements surviendront néanmoins, et le producteur de semence devra veiller à éliminer les plantes non conformes à ses variétés, chaque année.

Un exemple intéressant est celui des pois et haricots, plantes réputés totalement autogames, dont on peut planter plusieurs vairétés côte à côte sans risquer des croisements. Trois semenciers freelance à ma connaissance (et surement plus) témoignent régulièrement d’hybridations très fréquentes entre différentes variétés de pois (Pisum sativum) , ainsi qu’entre différentes variétés de haricots (Phaseolus vulgaris) : Carol Deppe, Alan Kapuler et Joseph Lofthouse, les deux premiers vivant dans l’Oregon, le troisième dans l’Utah. Leurs variétés hybrides (très intéressantes) sont d’ailleurs disponibles dans leurs catalogues respectifs. L’explication donnée par Carol Deppe est que dans son secteur, des pollinisateurs absent des grandes monocultures, fécondent régulièrement les plantes de ces deux espèces.

En parcourant la figure précédente de gauche à droite, si on ne pense plus seulement en terme de fleurs, mais en terme de “capacité d’individus différents d’une même espèce à s’hybrider”, on obtient trois points (cas 1, 2 et 3) sur un continuum.

  • A gauche, pour les plantes dioïques, il y a hybridation forcée entre deux plants de la même espèce, les organes mâles et femelle étant chacun sur des plants différents : on parle dans ce cas de plantes (parfaitement) allogames, soit, dont un individu ne peut pas se croiser avec lui même.

  • A droite, pour les plantes monoïques hermaphrodites, le mode de fécondation privilégié est l’autofécondation : on parle de plante (majoritairement) autogame. Majoritairement, car rien n’empêche un insecte pollinisateur de féconder l’organe femelle d’une fleur en apportant du pollen mâle issu d’un autre plant. Les fleurs hermaphrodites sont plus ou moins ouvertes, et dans certains cas totalement fermées : dans ce cas, la plante est considérée comme strictement autogame (on dit cléistogame). Ce cas cependant est rare, et la littérature scientifique s’accorde à dire qu’une plante est “parfaitement autogame” si plus de 98% ou 99% des fécondations sont des autofécondations.

  • Au milieu, avec les plantes monoïques strictes, on a un état intermédiaire, où une fleur femelle de la plante peut être fécondée par du pollen provenant d’une fleur mâle de la même plante, aussi bien que par du pollen mâle d’un autre individu.

les variétés population

Immaginons deux cas extrèmes :

variété pure

Une variété “pure” (on dit plutôt dans ce cas une “lignée” pure), est rendue complètement consanguine (ou dit autrement, homozygote sur tous ses gènes ou presque), en croisant un plant avec lui même, puis un des descendants avec lui même, etc… Le vivant en règle générale, ne favorise pas ce genre de sélection, et au bout d’un certain nombre de générations de consanguinité, la plante dégénère et devient non viable.

plan de la suite

  • stabilité, elasticité d’une variété, tendance au retour au sauvage :
    • naturel (les plantes commestibles disparaissent ou se protegent)
    • les caractères hypertrophiés ne sont pas stables !
  • variété population
    • comment la maintenir : apauvrissement, élargissement trop important
    • résilience : fonction du réservoir génétique
  • évolugraine : variété population extrème
  • le contraire absolu : l’hybride F1

à déplacer ailleurs

reproduction sexuée ou clonage vegetatif

Les plantes peuvent se reproduire, dans la grande majorité des cas, de deux façons distinctes, selon leur espèce :

  • par reproduction sexuée : le pollen des organes mâles d’un individu fécondent le ou les ovules d’un autre individu : le brassage génétique des deux parents s’opère dans les descendants.

  • par clonage végétatif : un morceau de la plante peut être séparé de cette dernière et produire un nouvel individu totalement identique (génétiquement parlant) au parent. les quatre principaux modes sont :

    • la multiplication par tubercules : pomme de terre, topinambour,…

    • la multiplication par stolons : les ronces, les fraisiers par exemple, forment des tiges aériennes rampantes sur lesquelles se forment des bourgeons et racines, qui s’ils parviennent à s’enraciner, forment de nouveaux plants.

    • la multiplication par rhizomes, qui est un processus proche, via des tiges souterraines.

    • la multiplication par bulbilles : ail, échalottes.

Il existe encore d’autres modes de reproduction comme par exemple l’apomixie6


  1. en réalité, très peu de traits, chez l’être humain, son monogéniques (impliquant un seul gène). C’est le cas de la pigmentation des yeux, longtemps considéré comme un trait monogénique, en réalité un trait polygénique.
  2. précisons en apparté que dans le règne végétal, bien souvent, une plante peut sans problème se reproduire avec elle même. Certaines plantes ont des pieds mâles et femelles différenciés (c’est par exemple le cas de beaucoup de variétés de kiwis), d’autres ont des organes femelles incompatibles avec le pollen des organes mâles de la même plante (auto-incompatibilité), mais dans la majeure partie des cas, reproduire une plante avec elle même ne pose pas de problème si elle dispose à la fois d’organes mâles et femelles. Donc quand dans le texte je parle de “deux parents”, c’est pour prolonger l’analogie avec le règne animal qui nous est plus familier.
  3. En France cela arrive sur certaines espèces d’orchidées endémiques, comme par exemple le croisement Dactylorhiza fuchsii x Gymnadenia conopsea
  4. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle lorsque l’on souhaite obtenir une variété présentant des traits “nouveaux”, on peut tenter de croiser la variété cultivée avec une variété sauvage de la même espèce. Cette dernière ayant en règle général un réservoir génétique beaucoup plus important (en terme de diversité), elle peut contribuer de nombreuses nouvelles caractéristiques (souhaitables ou non !), comme des résistances à certains pathogènes qui auraient été perdues dans la variété cultivée.
  5. Le livre Farmers of forty centuries de l’agronome américain Franklin Hiram King, est un témoignage absolument essentiel sur la véritable permaculture, soit la faculté, pendant des millénaires, pour une population humaine nombreuse et dense, de se nourir sur un territoire restreint, sans abîmer les sols mais au contraire en les améliorant sans cesse. Le tableau dressé par F.H. King ferait frémir un grand nombre de nos contemporains, sans doute, car l’agriculture pratiquée, exclusivement manuelle, est le contraire de ce que l’on imagine souvent en pensant à la permaculture : loin des mythes de forêts commestibles et systèmes agricoles auto-entretenus sur de grosses surfaces par tête de pipe, il s’agit plutôt d un système extrèmement intensif en travail, mais qui a fait ses preuves dans la longue durée.
  6. L’apomixie est une sorte de clonage sexué (ronces, pissenlits,…) où seuls les gènes de l’un des deux sexes sont transmis, à l’identique.