Research Articles Les espèces sauvages apparentées aux principaux légumes, indispensables à la résilience face au changement climatique, sont menacées

Le fait de grandir à l’état sauvage rend les plantes résistantes. Les plantes sauvages évoluent pour survivre aux caprices de la nature et prospérer dans des conditions difficiles, notamment des conditions climatiques extrêmes, des sols pauvres, ainsi que face aux ravageurs et aux maladies. Leurs descendantes les plus connues – les plantes domestiquées qui sont essentielles à une alimentation saine – sont souvent loin d’être aussi résistantes. Les gènes qui confèrent leur robustesse aux espèces sauvages apparentées aux cultures pourraient permettre à leurs cousines cultivées – nos plantes alimentaires – d’être mieux préparées à un avenir climatique difficile. Mais une série de nouveaux articles scientifiques montre que ces plantes essentielles sont menacées.

« Les parents sauvages des cultures constituent l’un des principaux outils utilisés pour sélectionner des variétés adaptées à des conditions plus chaudes, plus froides, plus sèches, plus humides, plus salines et à d’autres conditions difficiles », a déclaré Colin Khoury, chercheur à l’Alliance de Bioversity International et au Centre international d’agriculture tropicale (CIAT). « Mais elles sont menacées par la destruction de leur habitat, la surexploitation, le changement climatique, la pollution, les espèces envahissantes, et bien d’autres facteurs. Certaines d’entre elles disparaîtront à coup sûr de leurs habitats naturels si aucune mesure urgente n’est prise. »

Les travaux de M. Khoury et de ses collègues se sont récemment concentrés sur les parents sauvages des légumes, notamment les piments, la laitue et les carottes. Leur dernière publication portait sur la répartition, l’état de conservation et la tolérance au stress des cucurbitacées sauvages, ou famille des courges, qui comprend les courgettes, les citrouilles et les courges. Ces résultats ont été publiés en ligne le 10 décembre dans Plants, People, Planet.

Même s’ils sont protégés dans leur milieu naturel, les chercheurs ont constaté que de nombreux parents sauvages des plantes cultivées doivent être conservés de toute urgence dans des banques de gènes afin d’assurer leur survie à long terme. Ils ont déterminé que plus de 65 % des citrouilles sauvages et plus de 95 % des piments sauvages ne se trouvent dans aucune banque de gènes.

Les banques de gènes sont des dépôts de graines et d’autres matériaux végétaux qui garantissent la propagation continue de nouvelles plantes et permettent aux scientifiques d’étudier leurs caractères génétiques souvent complexes.

Ces études comprennent les premières cartes très détaillées de la répartition des espèces sauvages apparentées à ces cultures. La cartographie de leurs aires de répartition, et en particulier des zones présentant une forte densité, un endémisme et une grande diversité, peut aider les décideurs politiques et les défenseurs de l’environnement à hiérarchiser les zones nécessitant une protection. Ces résultats aideront les sélectionneurs à trouver plus efficacement des espèces sauvages apparentées présentant les caractéristiques nécessaires au développement des cultures. Ils serviront également à orienter les missions de sauvetage visant à collecter les espèces vulnérables avant qu’elles ne disparaissent.

« Si elles disparaissent, c’est pour toujours », a déclaré Khoury. « L’extinction est irréversible ; c’est une perte non seulement en termes d’évolution et de persistance sur la planète, mais aussi pour l’avenir de notre alimentation. »

« Notre principale conclusion est qu’il faut intensifier les efforts de conservation pour garantir que ces espèces sauvages soient bien représentées dans les banques de gènes et qu’elles soient également protégées de manière adéquate dans leurs habitats naturels », a déclaré M. Khoury, qui est également chercheur au ministère américain de l’Agriculture (USDA) et à l’université de Saint-Louis. « Nous avons pu produire des cartes qui peuvent aider à indiquer aux collecteurs de plantes et aux gestionnaires fonciers où se situent les lacunes les plus importantes en matière de conservation actuelle, y compris les endroits où l’on pourrait se rendre pour trouver et protéger de nombreuses espèces dans les zones clés de biodiversité. »

Un effort mondial pour une préoccupation mondiale

Ces travaux soulignent également à quel point les espèces sauvages apparentées aux légumes n’ont pas été une priorité en matière de conservation par rapport à d’autres cultures.

« Comme ce ne sont pas des céréales de base, les légumes font l’objet de moins d’attention, en particulier lorsqu’il s’agit de leurs espèces sauvages apparentées. Mais pour des raisons de santé et de durabilité, ce sont précisément ces cultures auxquelles les chercheurs devraient consacrer davantage de temps », a déclaré Khoury.

Cet ensemble d’études constitue une avancée majeure pour fournir des informations fondamentales sur les espèces sauvages apparentées à ces quatre cultures maraîchères d’importance mondiale.

Parmi les contributeurs figuraient des botanistes, des géographes, des sélectionneurs de cultures et des défenseurs de la conservation issus d’organismes de recherche agricole internationaux et nationaux ainsi que de grandes universités. Pour mener ces études, ils se sont appuyés sur leur expertise, combinée à de vastes quantités de données de recherche accessibles au public. Ils ont également utilisé des données climatiques mondiales pour évaluer quelles espèces pourraient présenter les adaptations les plus utiles face à la chaleur, au froid, à la sécheresse et à d’autres défis liés à la production agricole.

Enfin, ils ont évalué dans quelle mesure ces espèces sont représentées dans les banques de gènes internationales et nationales actuelles, ainsi que le niveau de protection dont elles bénéficient au sein des zones protégées officiellement désignées.

Les piments, les potirons, les carottes et la laitue comptent parmi les légumes les plus consommés au monde, les trois premières cultures fournissant des nutriments essentiels tels que les vitamines A et C. La recherche sur ces cultures a été mineure par rapport à celle consacrée aux céréales et aux tubercules féculents, tels que le blé, le maïs, le riz et les pommes de terre, malgré la nécessité largement reconnue d’une consommation accrue de légumes par l’ensemble de la population mondiale. En raison du manque de recherche, ces cultures sont souvent beaucoup moins productives que les céréales et les tubercules. Par ailleurs, leur culture nécessite davantage de ressources, notamment en eau et en terres, et ces cultures sont généralement plus sensibles au changement climatique, aux ravageurs et aux maladies.

« Combler les lacunes dans les informations concernant les espèces sauvages apparentées aux cultures maraîchères, telles que le piment et le poivron, aidera ces cultures à remplir les rôles nutritionnels qui leur incomberont à l’avenir », a déclaré Derek Barchenger, sélectionneur végétal au Centre mondial des légumes, situé à Taïwan, qui a participé à la recherche sur le piment.

« Les résultats révèlent avec une grande précision la répartition géographique des espèces sauvages apparentées à ces cultures importantes. Cela présente un intérêt non seulement pour la conservation, mais aussi pour mieux comprendre les origines et la diversification de ces espèces au cours de millions d’années, et peut-être même pour apporter un éclairage supplémentaire sur les lieux où ces cultures ont pu être domestiquées », a déclaré Heather Rose Kates, chercheuse postdoctorale au Musée d’histoire naturelle de Floride.

« Nos recherches mettent en évidence certains des principaux défis de sélection auxquels ces cultures sont confrontées, notamment en termes de stress climatiques, comme la chaleur et la sécheresse pour les carottes », a déclaré Najla Mezghani, conservatrice des cultures maraîchères à la Banque nationale de gènes de Tunisie, qui a participé aux recherches sur la carotte sauvage. « Nous avons déterminé quelles populations de parents sauvages pourraient présenter des adaptations à ces stress, ce qui les rendrait particulièrement utiles pour la sélection végétale. »

Consultez les résultats de la recherche à l’adresse suivante :

Khoury CK, Carver D, Kates HR, Achicanoy HA, van Zonneveld M, Thomas E, Heinitz C, Jarret R, Labate JA, Reitsma K, Nabhan GP et Greene SL (2019) Répartition, état de conservation et potentiel de tolérance au stress abiotique des cucurbitacées sauvages (Cucurbita L.). Plants, People, Planet. doi: 10.1002/ppp3.10085. https://doi.org/10.1002/ppp3.10085

Khoury CK, Carver D, Barchenger DW, Barboza G, van Zonneveld M, Jarret R, Bohs L, Kantar MB, Uchanski M, Mercer K, Nabhan GP, Bosland PW et Greene SL (2019) Répartitions modélisées et état de conservation des espèces sauvages apparentées aux piments (Capsicum L). Diversity and Distributions. doi: 10.1111/DDI.13008. https://doi.org/10.1111/DDI.13008

Lebeda A, Křístková E, Kitner M, Majeský Ľ, Doležalová I, Khoury CK, Widrlechner MP, Hu J, Carver, D, Achicanoy HA et Sosa CC (2019) Lacunes et défis de la recherche en matière de conservation et d’utilisation du matériel génétique de la laitue sauvage d’Amérique du Nord. Crop Science 59(6) : 2337-2356. doi : 10.2135/cropsci2019.05.0350. https://doi.org/10.2135/cropsci2019.05.0350

Mezghani N, Khoury CK, Carver D, Achicanoy HA, Simon P, Martínez Flores F et Spooner D (2019) Répartition et statut de conservation des espèces sauvages apparentées à la carotte en Tunisie : une étude de cas dans le bassin méditerranéen occidental. Crop Science 59(6) : 2317-2328. doi : 10.2135/cropsci2019.05.0333. https://doi.org/10.2135/cropsci2019.05.0333