DOMESTICATION

Homme

Culture des végétaux Alimentation humaine et

animale

Habillement

biocarburants médicaments

construction

Produits de beauté

I/LES CARACTERISTIQUES DES PLANTES DOMESTIQUEES

Exemple: LA CAROTTE TP6

Carotte sauvage blanche

Carotte cultivée orange

Feuilles finement divisées Feuilles finement divisées

Fine, blanche et fibreuse Développée, charnue orange et juteuse

Teneur en carotène

0 +++

Présence enzyme PSY

0 +++

Comparaison des gènes de

PSY1

47,8% d’homologie , ces gènes sont apparentés

Expression des gènes PSY

+ +++

phéno

type

Partie aérienne

racine

molécu

laire

géné

tiqu

e

Des mutations sur les gènes PSY de la carotte sauvage ont conduit aux gènes PSY de la carotte domestiquée qui, en s’exprimant d’avantage, permettent l’élaboration des enzymes PSY1 et PSY2, responsables de la synthèse du carotène.

Rôle des caroténoïdes • Élaboration de la vitamine A

La vision La croissance osseuse Développement de la peau et des muqueuses

(divisions cellulaires)

• antioxydants

L’Homme a donc sélectionné progressivement les carottes présentant du carotène pour ses avantages sur la santé

Autre exemple :le maïs p 246-247

Grains de Téosinte Grains de Maïs actuels

Taille épis Petit grand

Quantité des graines 6 à 12 des 100énes

Dispersion des graines Forte faible

téguments Durs et indigeste s fins et digestes

amidon Pauvre riche

Téosinte

Maïs actuel

La domestication a donc consisté à sélectionner, chez les espèces sauvages, des caractères avantageux qui : - facilitent la culture ((germination synchrone des

graines, plantes qui résistent au froid…)

- Facilite la récolte ((faible dispersion des graines)

- Augmente le rendement (plus de grains par épi, grains plus gros)

- Améliore l’utilisation alimentaire (carotène, plus d’amidon, téguments digestes)

P 246 et 247

Une plante domestiquée a perdu certains caractères de son ancêtre sauvage. Parfois, elle a même perdu des caractères indispensables à sa survie en milieu naturel (livre p.247) : sans l’Homme la variété domestiquée ne peut donc pas survivre.

téosinte

Grains de Téosinte Grains de Maïs actuels

Dispersion des graines faible

Mauvaise dissémination

téguments Durs et indigeste fin et digeste

Résistants aux parasites

II/ LES TECHNIQUES DE DOMESTICATION

A/ une techniques ancestrale

La sélection empirique = 1ère étape de la domestication =1ères plantes cultivées (-10 000 ans)

L’Homme a sélectionné et ensemencé à chaque récolte les grains les plus favorables = SELECTION ARTIFICIELLE

Population qui présente

naturellement des variants

Amplification des individus

intéressants

Suivant les régions et les besoins, la sélection des caractères n’est pas la même, ce qui conduit à l’apparition de nombreuses variétés au sein d’une même espèce.

C’est une forme de biodiversité.

(livre p.248 et 249).

B/ un progrès dans la domestication :

l’hybridation

Hybridation = Croisement entre 2 individus de lignée pure, de même espèce ou non, qui diffèrent l’un de l’autre par certains caractères avantageux

1ère étape : obtenir des lignées pures possédant les caractères intéressants.

Sélection de plants à partir d’une population hétérogène

Autofécondation des plants sélectionnés sur plusieurs générations

100% d’homozygotes 87,5%

75%

50%

100% LIGNÉE PURE

P 259

2ème étape : croiser des lignées pures pour obtenir des lignées hybrides combinant les caractères intéressants.

Fécondation croisée contrôlée P 253

L’hybride conjuguant les avantages des 2 parents présente une vigueure supérieure à celle de ces parents = VIGUEUR HYBRIDE

lignée pure lignée pure

Les problèmes des hybrides: • Ne donnent pas une génération uniforme

• Obligent les agriculteurs à acheter leurs

semences chaque année (doc 3 p 253)

• Abandon des variétés ancestrales

TRANSGENESE :

transfert d’un gène d’intérêt d’un organisme dans un autre afin qu’il exprime un nouveau caractère favorisant son développement. Cet organisme devient alors un OGM.

Les vecteurs permettant le transfert du gène d’intérêt sont des plasmides = ADN circulaires localisés dans les bactéries

III, LES TECHNIQUES MODERNES : LES OGM

P 254 et 255 et 258

TECHNIQUE dans le cas de la création d’un EXEMPLE DU RIZ DORE

VOIR EXERCICE

dégâts Variété créée en 2003

GPP

PRODUIT INTERMEDIAIRE A

ENZYME 1 codée par un gène 1

PRODUIT INTERMEDIAIRE B

ENZYME 2 codée par un gène 2 = gène cly

ENZYME 3 codée par un gène 3 = gène ctr1

CAROTENE

protocole simplifié de modification du riz par transgénèse.

Organismes(s) Donneur(s)

Organisme(s) Receveur(s)

Gène(s) transféré(s)

Nouveau(x) caractère(s)

Organisme Génétiquement Modifié

Nombre

2 1

3 1 1

Noms Jonquille bacterie

riz gènes 1 et 2 de jonquille Gène 3 de bactérie

Production beta carotène dans l’albumen

Riz doré

Sélection du ou des gènes d’intérêts

Introduction des gènes d’intérêts dans le génome de la plante hôte

DOMAINES D’APPLICATION

DES OGM

AGRONOMIE RESISTANCE AUX INSECTES, AUX

MALADIES

ALIMENTATION QUALITE DES

FRUITS

INDUSTRIE HUILE DE COLZA =

BIOCARBURANT

SANTE PRODUCTION D’INSULINE DE VACCINS

MAIS DEBAT…

Par des méthodes naturelles ou artificielles, l’Homme, a agit sur les espèces végétales en

sélectionnant et en amplifiant certains de leurs caractères, et en créant de nouvelles variétés.

Il a ainsi augmenté le nombre de variétés d’espèces cultivées et donc contribuer à

l’évolution de la biodiversité