La mutagenèse aléatoire

Une mutation est définie comme un changement soudain et héréditaire du matériel génétique ne résultant pas d'une recombinaison ou d'une ségrégation. Il s’agit généralement d’un phénomène biologique en deux étapes: d’abord, généralement, la cassure d’une molécule d’ADN sous l’effet transitoire de divers facteurs physiques, chimiques ou biologiques, puis la réparation de cette cassure par des réactions enzymatiques cellulaires faisant éventuellement apparaître de nouveaux caractères morphologiques et/ou physiologiques ou faisant disparaître des caractères préalablement existants.

 

Les mutations spontanées sont des phénomènes qui interviennent naturellement dans l’environnement. Il est généralement admis qu’elles sont à l’origine de la diversité génétique qu’on observe aujourd’hui. Leur existence et les nouvelles caractéristiques qu’elles induisent ont été mises à profit par l’Homme pour identifier les espèces et les variétés de plantes adaptées à ses besoins. Ces mutations spontanées, ont eu, et ont encore des conséquences majeures pour l’agriculture. 

 

Un exemple concret est exploité actuellement par le géant industriel BASF. La technologie « Clearfield® » a été mise au point sur le tournesol pour permettre l'utilisation d'herbicides à base d'imazamox en tant qu'option de lutte contre les mauvaises herbes (1).

 

Alors que le tournesol conventionnel est sensible aux herbicides à base d'imazamox, les hybrides de tournesol Clearfield® résistent à une application létale de ces herbicides. Le caractère de tolérance aux herbicides dans ce tournesol remonte à une mutation naturelle du gène AHAS détectée dans une population sauvage de tournesols. Le gène d’intérêt a été transféré de la variété sauvage aux variétés cultivées moyennant des croisements conventionnels. Il ne s’agit donc pas d’un OGM mais d’une variété naturelle. En Europe, des variétés de maïs et de riz utilisant la même technologie sont également commercialisés.

 

A la fin des années 1920 des sélectionneurs ont cherché à augmenter la diversité génétique par divers moyens, dont les mutations « induites » (2, 3). Ces mutations sont provoquées soit par des rayonnements ionisants (rayons X, rayons gamma, UV, les neutrons) soit par des produits chimiques mutagènes appliqués sur des graines en laboratoire. Ces graines sont ensuite semées et les plantes qui en sont issues triées pour des nouveaux caractères intéressants.

Les mutations produites par ces procédés physiques peuvent entraîner des pertes de fragments chromosomiques ou des réarrangements dans le génome. Dans le cas des substances chimiques c’est le méthanesulfonate d'éthyle (EMS) qui est le plus souvent utilisé. Toutes les variétés obtenues moyennant les techniques de mutagenèse aléatoire sont repris dans le catalogue disponible sous le lien suivant : https://mvd.iaea.org/.