Le prix du cacao a atteint un record pour les confiseurs. Des sommets historiquesCette année. Si l’amélioration des conditions climatiques en Afrique de l’Ouest améliorera les rendements l’année prochaine, les ravageurs menacent toujours les moyens de subsistance des producteurs et des agriculteurs.
Selon l’Organisation internationale du cacao, entre 30 et 40 % des récoltes de cacao dans le monde sont perdues chaque année en raison de ces facteurs.
Les scientifiques espèrent aider les producteurs à identifier des cultures plus résistantes en comprenant mieux la génétique des cacaoyers.
Cacao Gene Atlas, résultat d’un projet de 8 ans de l’université Penn State visant à cartographier la génomique des cacaoyers du monde entier. Cette recherche a été soutenue par Mondelez International et l’Institut national de l’alimentation et de l’agriculture du ministère américain de l’agriculture. Elle est parue dans le Journal BMC Plant BiologyLe public y aura accès gratuitement en juin 2024.
Réduire la pression sur les producteurs de cacao
Mark Guiltinan est professeur de biologie moléculaire végétale et de génétique végétale à l’université Penn State. Il déclare : « Notre principale source d’inspiration vient de l’aide aux producteurs de cacao. »
Il dit que « la sélection est lente » et que « la culture du cacao est difficile ». Pour lutter contre les maladies et augmenter les rendements, les agriculteurs doivent utiliser de meilleures souches génétiques de cacao.
La découverte de données génétiques jusqu’alors inconnues sur le cacao profitera aux agriculteurs ainsi qu’à l’environnement. Guiltinan dit que la découverte de la génétique et des mécanismes de résistance aux maladies, et d’autres caractéristiques de qualité, peut accélérer les sélectionneurs de cacao.
Données génétiques complètes
Evelyn Kulesza – candidate au doctorat en biologie végétale – et Patrick Thomas – chercheur postdoctoral au département des sciences végétales – ont collecté des échantillons de cacao dans différentes régions tropicales pour l’étude. Le matériel génétique a été extrait des échantillons puis séquencé.
Des chercheurs de l’université Penn State ont analysé les transcriptomes, qui sont les parties du génome d’un organisme qui codent pour les protéines, afin de mieux comprendre comment chaque gène fonctionne dans les cellules et les tissus.
Ces données constituent les 11,2 millions de points de données de l’Atlas. Chacun d’eux estime le niveau d’expression génétique de 28 000 gènes de cacao dans un tissu de cacao particulier. Cela permet aux scientifiques du cacao de mieux comprendre quels gènes sont responsables de la résistance aux maladies ou d’autres caractéristiques souhaitables.
Patrick Thomas déclare : « Nous avons séquencé les transcriptomes de 123 tissus représentant différents organes à différents stades de développement et à des stades majeurs du cycle de vie du cacao. » Nous avons également réalisé plusieurs expériences et mesuré l’expression des gènes au fil du temps en réponse à des stress biotiques et non biotiques.
Les chercheurs peuvent désormais voir où et comment des gènes spécifiques du cacao sont exprimés.
En savoir plus sur le cacao
Les chercheurs peuvent utiliser l’atlas des gènes du cacao pour tester des hypothèses sans avoir à cultiver la vraie plante. Cela permet d’économiser du temps et de l’argent.
Le cacaoyer, un arbre à chocolat, est parfois appelé une plante orpheline en raison de la disponibilité limitée de ses ressources génétiques par rapport à d’autres cultures telles que le maïs, le coton et le riz. L’atlas offre aux producteurs une ressource facilement accessible pour la génomique.
Kulesza déclare : « Nous avons élargi notre base de connaissances pour permettre à d’autres scientifiques de réaliser des expériences qui testent le comportement de différents gènes qui n’ont peut-être pas accès à un financement monétaire ou à un espace de laboratoire. »
Moulage du chocolat
L’atlas génétique du cacao peut aider à façonner l’industrie du cacao et le marché du chocolat au sens large grâce à ses données complètes. L’atlas permet aux utilisateurs de visualiser les schémas d’expression de n’importe quel gène du cacao pendant tout le cycle de vie de la plante de cacao. Cela aidera à découvrir les gènes qui sont importants pour les caractères et à accélérer la sélection de nouvelles variétés de cacao.
Il dit que la génétique joue un rôle important dans l’amélioration de la durabilité. Comprendre la génétique du cacao est actuellement un obstacle. Il est important de l’accélérer, car le processus est très lent. « Sans de telles améliorations, et compte tenu du changement climatique, nous pouvons nous attendre à de nouveaux déficits de production et à des prix du cacao plus élevés », déclare Guiltinan.
Cet outil vise à fournir une sélection précise afin d’éviter ces problèmes.
Au fur et à mesure que de nouvelles données deviennent disponibles, elles peuvent être ajoutées à l’Atlas pour augmenter l’accessibilité des informations. Il dit : « Nous espérons que cela profitera en fin de compte aux producteurs de cacao du monde entier en les aidant à lutter contre les maladies des plantes et à produire des fèves de cacao de haute qualité.
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