UNIVERSITE DE BOURGOGNE THÈSE Yongbo LIU - Université de ...

Résumé
Les conséquences des flux de gènes et de l’introgression entre les cultures transgéniques et leurs
apparentés sauvages sont encore au cœur des débats associés à la commercialisation des plantes
génétiquement modifiées. J’ai développé mon étude sur les conséquences écologiques et évolutives
du flux de gènes entre le colza (Brassica napus) et ses apparentés, la moutarde brune sauvage (B.
juncea) et la ravenelle (Raphanus raphanistrum), en réalisant une série d’expériences en serre, au
jardin et au champ à Beijing et à Dijon.
En premier, j’ai présenté une revue synthétique de la littérature publiée sur les flux de gènes
et ses effets sur la fitness chez les Brassicées. En second, j’ai cherché à mettre en évidence le rôle de
la taille des semences hybrides entre du colza transgénique Bt et la moutarde. La petite taille des
semences a réduit les capacités de croissance et de reproduction, mais l’effet sur la fitness était
variable en fonction des fonds génétiques ou spécifiques. Les rétrocroisements sur le colza étaient
plus faciles et productifs que pour les autres types de descendants. La plupart de ces plantes avait
une morphologie de colza. Liée à la résistance à l’herbicide, cette caractéristique pourrait permettre
aux descendants de survivre dans les champs et de disséminer les transgènes aux repousses et aux
autres colzas, ce qui serait peut être plus gênant que de voir l’introgression réelle dans le génome du
parent sauvage. Troisièmement, j’ai simulé le phénomène d’herbivorie chez la moutarde pour
étudier la compétition entre des plantes résistantes et des plantes sensibles indépendamment des
problèmes de fitness des hybrides interspécifiques. Les plantes résistantes ont un avantage
compétitif évident sous la pression d’herbivorie, et cet avantage est exacerbé sous des conditions
difficiles telles que de faibles ressources du milieu et l’intensité de l’herbivorie. L’utilisation d’insectes
pour attaquer des populations mixtes composées de rétrocroisements sensibles et Bt-résistants aux
insectes a confirmé ce résultat et a montré que le transgène n’avait pas de coût en l’absence
d’insectes. La productivité totale des populations a augmenté avec la proportion de plantes
résistantes. Quatrièmement, des populations de ravenelles ont été échantillonnées dans quatre
régions éloignées entre elles, dont une ayant une longue histoire de coexistence avec le colza et donc
ayant plus de chance d’avoir été soumise à l’hybridation interspécifique avec le colza. J’ai interprété
la divergence des traits et leur polymorphisme dans le cadre d’une hypothèse d’introgression
stabilisée en opposition au simple hasard, bien que les différences avec les autres populations
n’étaient pas assez marquées pour faire sortir ces populations du domaine de variation décrit pour
les ravenelles.
Ces études soulignent plusieurs facteurs qui peuvent accroître le risque des flux de
transgènes et l’introgression entre les cultures génétiquement modifiées et leurs apparentés
sauvages, et cela doit être pris en compte dans les procédures d’évaluation des risques de l’usage de
ces plantes. A savoir : la morphologie cultivée qui rend confuse l’identification des introgressants
dans le cadre de la bio-surveillance, les petites semences hybrides avec une dormance et une
dispersion supérieures, et l’intensité de l’herbivorie et de la compétition qui exacerbe l’avantage
adaptatif des plantes transgéniques résistantes aux insectes. Cependant, l’hypothèse de la formation
de « super mauvaises herbes » ne semble pas justifiée.
Mots clés: colza (Brassoca napus), moutarde sauvage (Brassica juncea), ravenelle (Raphanus
raphanistrum), competition, valeur adaptative, organisme génétiquement modifié (OGM), flux de
gènes, introgression, traits morphologiques, dynamique des populations, transgene.
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