La sélection du maïs

Le Maïs – Sélection du maïs
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La sélection du maïs
A. En amont : la création de nouvelles variétés
La mise à disposition du progrès génétique aux agriculteurs est le résultat du travail de l’ensemble de la
filière semences de maïs qui s’est développé à partir des années 1950. La France est particulièrement bien
placée dans ce domaine de haute technologie grâce aux sélectionneurs et aux entreprises semencières, qui
ont su prolonger les travaux de l'INRA en investissant dans des structures de recherche, de production et
de commercialisation performantes.
L'objectif des sélectionneurs est simple : améliorer les performances des nouvelles variétés pour
l’agriculteur, en se basant sur le patrimoine génétique des variétés existantes. Cela nécessite environ entre
8 et 10 ans entre la création de la variété par le sélectionneur et son arrivée chez l'agriculteur. Il est donc
très important d’anticiper en avance les besoins et les attentes techniques des agriculteurs, des industries
de transformation et de la société pour orienter les programmes de sélection dans cette direction.
Les premiers essais de nouvelles variétés sont d’abord réalisés sur un nombre limité de sites au sein d'un
réseau de micro-parcelles. Seule une petite partie des variétés est conservée pour être testé plusieurs
années dans un réseau plus vaste. Les expérimentations sont réalisées dans des environnements très
différents : diversité de climat, de type de sol, de potentiel agronomique et de pratiques agricoles. Ceci
permet aux entreprises de sélection de proposer les variétés uniquement dans les conditions
d'environnement où elles donneront le meilleur d'elles-mêmes. Le testage des variétés se fait aussi sur des
grandes parcelles pour s'approcher le plus possible des conditions de culture des agriculteurs. En effet, les
résultats en petites parcelles ne sont pas toujours
confirmés sur les grandes parcelles des agriculteurs.
À la fin des tests, seules quelques variétés seront
finalement inscrites pour être commercialisées.
Ces dernières années, les méthodes de travail des
sélectionneurs ont évolué : la précision des essais est
devenue meilleure, l'informatique permet de traiter
rapidement
des
quantités
considérables
d'informations, les budgets consacrés à la recherche
sont très importants.
 Des variétés plus résistantes
Les travaux réalisés par les sélectionneurs et la filière semence ont permis de produire des variétés plus
résistantes.
Les programmes de sélection cherchent à intégrer des caractères de résistance des variétés aux incidents
extérieurs et climatiques : la tolérance à la sécheresse, la résistance aux verses racinaires… Des études de
l'INRA-AGPM ont ainsi montré qu'il y a 20-30 ans, le taux de verse était de 20 %. À l'heure actuelle, la note
moyenne de verse est de 3-4 %.
Si la culture du maïs nécessite peu de traitements phytosanitaires, certains ravageurs de la plante peuvent
néanmoins causer des dégâts importants. Le progrès génétique sur les variétés de maïs vise à améliorer la
résistance aux maladies et ravageurs de la plante. L’agriculteur limite ainsi l’application de traitements
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phytosanitaires coûteux et réduit son impact sur l’environnement. Pour les maladies, les sélectionneurs
ciblent deux résistances en particulier : au charbon nu, et à l'helminthosporiose.
Pour la résistance aux insectes, il existe des programmes de sélection contre la pyrale et la sésamie, ainsi
que la recherche de résistances aux différentes sortes de pucerons.
Les biotechnologies peuvent apporter des solutions pour lutter contre les parasites du maïs avec par
exemple l’introduction d’un gène « résistant » à la pyrale grâce aux techniques de transgénèse. Le gène
permet la synthèse d’une protéine pour le contrôle biologique des insectes parasites : lorsque la larve de
pyrale attaque les tissus de la plante, elle est aussitôt intoxiquée et meurt, diminuant ainsi les dégâts de
pyrale. Cette technologie permettrait de réduire les quantités de substances chimiques utilisées par rapport
à un épandage au champ. La culture de maïs transgénique n’est pas autorisée sur le territoire français.
La transgénèse est une technique d’amélioration génétique qui consiste à transférer et intégrer un ou
plusieurs gènes à l’intérieur du patrimoine génétique d’un organisme vivant. Les transferts de gènes sont
actuellement employés comme outils de compréhension des phénomènes biologiques, dans le domaine
pharmaceutique ou dans l’amélioration des variétés végétales.
 Des variétés plus productives
Les maïs hybrides ont été commercialisés depuis maintenant 70 ans dans le monde, et les rendements
continuent d’être en progression constante. Entre les années 1950 et les années 1990, le gain global a été
d'environ 1,4 quintal par an pour les variétés de maïs grain. En France, en 1948, le rendement moyen du
maïs se situait autour de 15 q/ha. En 2014, le rendement moyen se situe autour de 97 q/ha. Des travaux
ont montré que le rendement théorique maximum du maïs est estimé à 170 ou 220 quintaux par hectare,
selon la précocité des variétés.
Pour le maïs fourrage, la progression de la productivité a aussi suivie celle des variétés de maïs grain. En
effet, depuis que la sélection du maïs fourrage a commencé, le gain annuel est d’environ 0,17 tonne de
matière sèche par hectare et par an. La majeure partie du gain de rendement est due au grain qui
représente 0,1 tonne de M.S./ha/an.
L'amélioration des tiges et des feuilles a permis de gagner 0,07 tonne, ce qui correspond à peu près à un
entre-nœud et une feuille supplémentaire sur la plante. Ce progrès est très important, car le maïs est une
plante tropicale qu'il a fallu adapter à des zones plus froides présentant des sommes de températures
beaucoup plus faibles. Aujourd’hui, le rendement de la plante entière du maïs varie entre 10 à plus de 20
tonnes de M.S./ha/an. Le potentiel de rendement pour les variétés tardives, est encore loin d’être atteint
et est estimé à 35-37 tonnes de M.S./ha/an.
La remarquable progression des rendements est due en grande partie à l'amélioration des variétés. Une
étude réalisée en 1984 aux Etats-Unis a permis de distinguer la part du progrès génétique dans
l'augmentation des rendements du maïs. Elle montre que cette amélioration des rendements est due à
l'augmentation de la fertilisation azotée pour 19 %, à l'amélioration du désherbage pour 23 %, et à
l'amélioration génétique pour 58 %. Les parts respectives des facteurs de progression des rendements sont
identiques en France à 1 ou 2 % près. Le progrès de ces techniques permet d’identifier plus finement les
gènes d’intérêts présents chez le maïs.
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Augmenter le rendement de 5 quintaux par hectare est très facile quand le niveau est de 30 quintaux, mais
plus difficile quand il est de 100. C'est la loi des rendements décroissants bien connue en agriculture. Si
l’augmentation du rendement continue, c'est que les sélectionneurs disposent aujourd'hui de nouvelles
techniques de sélection qui permettent de progresser nettement plus vite. Par exemple, ils pratiquent
désormais la sélection assistée par marqueurs. Cette technique utilise la biologie moléculaire pour localiser
et donc détecter dans le patrimoine génétique du maïs la présence ou l'absence de gènes liés à des
caractéristiques agronomiques précises comme la résistance à des maladies ou de façon plus complexe, le
rendement.
 Des variétés de meilleure qualité
Pour satisfaire les attentes du marché et des industriels, les sélectionneurs doivent intégrer des critères
qualitatifs dans leurs programmes de sélection. Ainsi, la qualité de l’amidon et la teneur en protéine
contenu dans le grain sont des caractères recherchés par les sélectionneurs. Pour le maïs fourrage, la valeur
énergétique est un critère de choix de la variété par les éleveurs.
Au-delà du progrès génétique des variétés de maïs des dernières années, les processus de contrôle et de
certification mis en place tout au long de la filière garantissent la qualité des semences achetées par
l’agriculteur.
En plus de l’amélioration de la productivité des variétés de maïs, la régularité du rendement est un avantage
pour l’agriculteur face aux aléas climatiques. L'observation des rendements des cultures de maïs, année
après année, montre une amélioration de la régularité. Les mauvaises années existent toujours mais elles
sont plus rares et surtout moins graves que par le passé. Pour améliorer la régularité des rendements et de
la sécurité de récolte, les tolérances recherchées chez le maïs sont très nombreuses. Parmi celles-ci, les
résistances aux stress concernent : le stress au froid, le stress lié au manque d'éclairement avant la floraison,
le stress à la sécheresse, le stress dû à la pourriture des tiges.
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