Stérilité mâle réversible dans les cultures
L'objectif global des phytogénéticiens consiste à produire des cultures hybrides homogènes ayant un potentiel important de production de semences sans stérilisation définitive des plantes. L'homozygotie parentale qui peut être obtenue par haplodiploïdisation, assure l'homogénéité de la variété sans avoir recours à des cycles répétés d'autofécondation. Le projet HYBTECH financé par l'Union européenne s'est fixé deux objectifs. Premièrement, induire une stérilité mâle réversible et, deuxièmement, développer un système de génération de plantes haploïdes doublées. Le consortium a dû mettre au point un protocole répondant à ces deux objectifs, normalement incompatibles pour la plupart des plantes. La stérilité mâle a été induite en diminuant la concentration de l'une des enzymes nécessaires à la maturation complète des microspores. Les chercheurs ont montré que l'une des principales enzymes impliquées dans ce processus est la glutamine synthétase, qu'il est possible de substituer par pulvérisation lorsque la fertilité des gamètes mâles est nécessaire. Dans le cadre des recherches destinées à l'induction d'une stérilité des gamètes mâles, il est indispensable d'étudier le devenir de nombreux métabolites car la régulation positive ou négative de n'importe quelle enzyme d'une voie métabolique peut entraîner des modifications dans la production d'autres métabolites. L'équipe basée à l'Institut Max Planck de physiologie moléculaire des plantes (Allemagne) a modifié la technique de profilage métabolique pour chaque matrice d'échantillon. Les scientifiques ont ainsi pu obtenir une vue d'ensemble des effets engendrés par la modification de la voie métabolique. Afin d'accélérer la procédure de sélection et d'obtenir une homozygotie totale, les chercheurs du projet ont nécessairement modifié chaque culture l'une après l'autre. Le protocole a très bien fonctionné sur les plants de tabac, et les chercheurs ont obtenu des plants mâles stériles et une descendance de doubles haploïdes. En revanche, des problèmes sont apparus avec le riz, la chicorée et la tomate. En utilisant cette technique de privation métabolique, les scientifiques ont obtenu des plants mâles stériles, mais dont le phénotype de la phase végétative ou celui des dernières générations n'était pas satisfaisant. La technologie développée présente plusieurs avantages en reproduction sélective. Les protocoles sont rapides et permettent d'effectuer de nombreux essais simultanément. Les hybrides obtenus possèdent les caractéristiques de rendement et de qualité nécessaires. De plus, ces méthodes sont respectueuses de l'environnement et empêchent la libération du pollen transgénique quand sa dispersion peut être préjudiciable à l'équilibre de l'écosystème.
