Drapeau du Québec Source d'information sur les OGM

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La lutte contre les insectes nuisibles constitue l’une des principales préoccupations des agriculteurs. Ces derniers ont donc recours aux insecticides pour protéger leurs cultures. Notamment, de la poudre contenant des bactéries Bt (pour Bacillus thuringiensis, une bactérie du sol présente à l’état naturel) est grandement utilisée en agriculture traditionnelle ou biologique depuis de nombreuses années. Cette bactérie produit des protéines appelées delta-endotoxines, lesquelles sont toxiques pour les insectes qui les ingèrent. En effet, le système digestif de l’insecte transforme la protéine naturelle non toxique en une forme plus petite et très toxique qui s’attaque aux intestins, tuant éventuellement l’insecte.

Les insectes nuisibles causent des dommages importants aux plantes et peuvent détruire des cultures entières. Par exemple, la pyrale du maïs détruit les plants de maïs en se nourrissant de leur feuillage et de leurs grains.

Depuis quelques années, de nombreuses cultures ont été modifiées génétiquement pour produire leur propre toxine Bt et les rendre ainsi résistantes à des insectes spécifiques 7 8. Il existe en effet plusieurs variantes de toxines naturellement produites par les bactéries Bt et qui nuisent à différents groupes d’insectes. La toxine Cry1Ab, l’une des toxines les plus utilisées en génie génétique, nuit aux lépidoptères, des papillons de jour et de nuit, mais pas aux insectes des autres familles.

La toxine Bt est considérée sans danger pour l’être humain 1 6, car elle est rapidement détruite dans l’estomac 2 et les parois des intestins des mammifères n’activent pas l’activité toxique de la protéine Bt 3 4 5 9.

Les plantes modifiées génétiquement pour contenir la toxine Bt sont :

Les mauvaises herbes peuvent réduire grandement le rendement des cultures. En effet, elles entrent en concurrence avec les plantes agricoles pour les nutriments du sol, l’eau et la lumière. Afin d’éliminer les plantes indésirables, les cultivateurs peuvent vaporiser leurs champs avec des herbicides chimiques. Il existe plusieurs types d’herbicides, différenciés selon les familles de végétaux qu’ils détruisent.

Les herbicides à spectre large détruisent la majorité des plantes. Ils ne peuvent donc pas être appliqués au champ quand les plants cultivés ont commencé à pousser. Ce type d’herbicide est le plus souvent vaporisé en préémergence, c’est-à-dire avant que les plantes cultivées ne sortent de terre. Les mauvaises herbes qui apparaissent après la sortie des cultures sont éliminées d’une autre façon, souvent mécaniquement.

Il existe également des herbicides postémergents avec un spectre plus restreint qui permettent aux fermiers d’éliminer les mauvaises herbes en vaporisant directement les cultures. Comme ce type d’herbicide détruit moins de variétés de plantes, les agriculteurs doivent traiter leurs champs plus souvent afin de détruire toutes les mauvaises herbes.

Les chercheurs ont développé des plantes transgéniques tolérantes aux herbicides à spectre large. Ainsi, les agriculteurs peuvent vaporiser leurs champs n’importe quand pour détruire toutes les mauvaises herbes, sans nuire aux cultures. La culture de ce type d’OGM devrait permettre, théoriquement, de réduire le nombre d’applications d’herbicides.

Comment fonctionnent les plantes GM tolérantes à un herbicide?

Les plantes GM à un herbicide ne synthétisent pas ou ne contiennent pas un herbicide.

Bien qu’il existe plusieurs types de tolérance à un herbicide (tolérance à l’herbicide glyphosate, glufosinate, imidazoline, etc.), les plantes GM utilisent habituellement l’une des stratégies suivantes :

  1. la plante transgénique produit une nouvelle protéine qui annule l’effet toxique de l’herbicide;
  2. dans la plante GM, la protéine normalement ciblée par l’herbicide est remplacée par une nouvelle protéine non sensible à l’herbicide.

Les principales cultures modifiées génétiquement pour tolérer un herbicide sont :

Une analyse des différents types de plantes tolérantes aux herbicides et des effets agronomiques, environnementaux et socio-économiques de leur utilisation a été réalisée par l’Institut national de Recherche agronomique (INRA) en France et l’Institut des sciences végétales du Conseil national de Recherche scientifique (CNRS). Cette analyse couvre les plantes tolérantes aux herbicides obtenues par génie génétique, par croisement standard ou par mutagénèse. Selon leur rapport, ces types de plantes peuvent être un outil complémentaire intéressant face à certaines situations de désherbage difficile. Cependant, une mauvaise utilisation de cette technologie et une utilisation répétée sans rotation des cultures peuvent les rendre inefficaces10 11 12.

Plusieurs plantes sont sujettes aux maladies virales. Souvent, les virus sont transmis par les insectes, tels que les pucerons, qui se promènent d’une plante à une autre dans les champs. L’étendue des maladies virales peut parfois être très difficile à enrayer et les dommages causés aux cultures peuvent être importants. Il existe essentiellement deux méthodes efficaces pour lutter contre les maladies virales. La première consiste à enlever mécaniquement les plantes malades, la deuxième, à cultiver des plantes résistantes aux virus. Celles-ci peuvent être obtenues par les méthodes de croisement classiques ou par transgénèse.

Comment fonctionne la résistance au virus dans une plante GM?

Les virus sont principalement constitués d'une molécule d'acide nucléique (ADN ou ARN), entourée d'une enveloppe de protéines. Lorsqu’un virus infecte une cellule, il l’oblige à synthétiser plusieurs copies de son enveloppe de protéines. C’est de cette façon que le virus se reproduit. Les nouveaux virus ainsi créés infecteront à leur tour les cellules avoisinantes et provoqueront chez la plante des dommages cellulaires. L’infection, lorsqu’elle est importante, peut provoquer la mort de la plante. Or, il existe peu de méthodes pour traiter les maladies dues à des virus chez les végétaux cultivés. Par la transgénèse, il est possible d'obtenir des plantes résistantes aux virus. Ces plantes transgéniques synthétisent des protéines qui bloquent la multiplication et le développement des virus.

Les plantes GM résistantes aux virus sont :

Lorsqu’il est trop mûr, le fruit devient mou, change de couleur, voit sa teneur en sucre diminuer et, surtout, perd de sa saveur. Dans le cas de la tomate et de la majeure partie des autres fruits, le processus de mûrissement commence quand le fruit produit un composé volatil (gaz) nommé éthylène. L’éthylène produit par un seul fruit mûr peut faire accélérer le mûrissement de tous les autres fruits qui se trouvent à proximité.

Pour éviter de perdre des fruits durant le transport entre le champ et les surfaces d’alimentation, il est courant de cueillir les tomates alors qu’elles sont vertes. Juste avant leur arrivée chez l’épicier, on les vaporise d’éthylène pour commencer le processus de mûrissement. Cette stratégie permet également d’augmenter la durée de vie des aliments sur les tablettes d’épicerie. Mais cette pratique, surtout lorsque les fruits proviennent de très loin, rendrait leur goût moins savoureux.

Certaines entreprises ont donc développé, par transgénèse, des tomates GM au mûrissement retardé. Jusqu’à présent, seules les tomates ont été modifiées pour obtenir ce caractère. Elles ne sont actuellement plus commercialisées, en raison de l’indifférence des consommateurs qui, déplorant leur mauvais goût, ne les achetaient pas.

Bien que les tomates que l’on trouve sur les tablettes d’épiceries soient souvent pratiquement parfaites (coloration uniforme, aucune imperfection, etc.), elles ne sont pas des OGM.

Les huiles végétales sont omniprésentes dans la vie quotidienne. Pour leurs propriétés nutritionnelles notamment, on les utilise comme corps gras en cuisson, comme ingrédient dans les vinaigrettes ou dans la margarine et comme condiment pour rehausser la saveur de certains plats. En raison de leurs propriétés antibactériennes et hydratantes, entre autres, les huiles entrent également dans la fabrication des savons, des détergents, des cosmétiques, des peintures et des lubrifiants.

Les huiles végétales sont le plus souvent extraites des graines de certains végétaux. Les méthodes d’extraction utilisées et la composition en acides gras déterminent les propriétés physiques et chimiques d’une huile. Ainsi, certaines huiles sont meilleures pour la santé, tandis que d’autres constituent de meilleurs additifs alimentaires. En modifiant la composition en acides gras d’une huile, il est cependant possible d’en varier l’utilisation ou de la rendre plus saine pour la santé humaine ou animale.

La transgénèse permet de modifier la teneur en huile ou la composition en acides gras de certaines plantes. Pour l’instant, les seules plantes GM dont la teneur en acides gras a été rehaussée sont le soja et le canola.

Actuellement, ces OGM ne sont pas commercialisés.

Les acides aminés essentiels ne peuvent pas être fabriqués par le corps humain et certains nutriments sont parfois difficilement assimilables lors de l’ingestion d’aliments. C’est le cas par exemple de la lysine.

La lysine est un acide aminé essentiel, c’est-à-dire que le corps humain ne peut la produire et qu’on doit la puiser dans les aliments. Elle est concentrée dans les muscles et elle a de nombreuses fonctions biologiques. Elle contribue, entre autres, à la croissance des os, à la formation du collagène et des anticorps, ainsi qu’au métabolisme des glucides.

Chez les animaux, la lysine est parfois un acide aminé en quantité limitée dans les aliments pour les porcs et pour les volailles. La quantité de lysine ingérée quotidiennement est liée aux performances de croissance de l’animal. Il est possible d’ajuster la concentration en lysine de l’aliment en fonction du potentiel de croissance des animaux et de leur capacité d’ingestion afin d’en optimiser la croissance. Lorsqu’un ajustement de la concentration en lysine d’un aliment est nécessaire, il faut le plus souvent ajouter des suppléments commerciaux de lysine directement dans l’alimentation du bétail.

La transgénèse permet de modifier la teneur en acides aminés, comme la lysine, de certaines plantes.

Pour l’instant, la seule plante GM approuvée dont la teneur en acide aminé a été augmentée est le maïs.

Avec l'évolution des technologies, il est maintenant possible de modifier la teneur de d'autres composés nutritionnels dans les plantes GM.

Une étude québécoise démontre la meilleure digestibilité de la luzerne GM

Un projet de recherche a été mené pour comparer le rendement, la valeur nutritive, la survie hivernale et la rentabilité des cultivars de luzerne plus digestibles cultivés dans les conditions québécoises41. Huit cultivars ont été évalués : deux cultivars GM; quatre cultivars sélectionnés de façon traditionnelle ainsi que deux témoins non GM. Les cultivars GM présentaient une plus grande digestibilité in vitro de la fibre ainsi qu’une teneur en fibres insolubles inférieure par rapport aux témoins. Ils pouvaient être récoltés plus tardivement pour augmenter le rendement tout en conservant une digestibilité similaire à celle des témoins. De façon générale, les résultats indiquent que l’utilisation de cultivars de luzerne GM peut améliorer la flexibilité de la récolte, accroître la digestibilité de la ration des animaux qui les consomment et ainsi augmenter potentiellement l’efficacité alimentaire des vaches.

Comme tous les êtres vivants, les végétaux doivent se reproduire pour assurer leur descendance. Les fleurs, qui contiennent les organes sexuels, libèrent du pollen, la semence mâle qui renferme le matériel génétique de la plante. Emporté par le vent ou par les insectes, le pollen rencontre éventuellement le stigmate – partie femelle – d’une autre fleur et, si les deux plantes sont sexuellement compatibles, féconde alors l’ovule pour produire une graine.

Afin de produire une importante quantité de semences destinées à la vente à grande échelle, les producteurs mettent à profit le mode de reproduction des plantes pour produire des hybrides. Un hybride est le résultat d’un croisement entre deux variétés d’une même espèce de plante (ex. : deux variétés de maïs). Le plant hybride est souvent plus grand, produit davantage de feuilles et de graines (donc un rendement meilleur) et il est généralement plus vigoureux que les plants « parents ». Les producteurs favorisent donc ces croisements à grande échelle.

Les défis de la production d’hybrides

Dans plusieurs plantes, les parties mâles et femelles se trouvent toutes deux dans une même fleur et les plantes peuvent ainsi s’autoféconder. Autrement dit, une plante peut se reproduire avec elle-même. Comme la production d’hybrides implique le croisement entre deux variétés de plantes, le producteur doit empêcher les plantes de s’autoféconder.

Plusieurs techniques traditionnelles existent pour limiter la production de pollen, par exemple, enlever mécaniquement les parties mâles d’une fleur. Seulement, ces techniques s’appliquent difficilement à grande échelle et nécessitent un important travail de laboratoire. La transgénèse permet de produire des plants mâles stériles GM avec un système de deux gènes provenant de la bactérie du sol Bacillus amyloliquefaciens. Dans la nature, cette bactérie sécrète une protéine de défense appelée barnase qui dégrade l’ARN d’ennemis potentiels. La bactérie se protège elle-même contre cette protéine en synthétisant une autre protéine, appelée barstar, qui se lie à la protéine barnase pour la rendre inactive.

Par la transgénèse, il est possible de modifier une plante pour qu’elle devienne un plant mâle stérile par la synthèse de la protéine barnase dans ses tissus. La protéine bloquera la synthèse du pollen et la plante deviendra un plant mâle stérile. Parallèlement, une deuxième variété de plante est modifiée pour produire la protéine barstar. Lorsqu’un producteur utilise le pollen de la variété barstar pour fertiliser le plant mâle stérile barnase (lequel ne peut pas s’autoféconder), il produit un hybride totalement fertile qui possède les deux gènes. De plus, le croisement entre des plantes mâles stériles et une souche fertile produit des plantes hybrides qui donnent des rendements plus élevés que les variétés traditionnelles.

Le maïs et le canola sont les seules plantes transgéniques possédant actuellement ce caractère.

Dans les dernières années, le secteur des biotechnologies s’est aussi diversifié pour laisser une plus grande place au développement des bioproduits. Nos économies font face à de multiples défis liés au développement durable : croissance démographique; changements climatiques; forte croissance de la demande énergétique mondiale; hausse des prix des produits pétroliers; pollution sous diverses formes. Pour répondre à ces préoccupations, la mise au point de produits à partir de ressources renouvelables est toujours une tendance mondiale. Ces nouveaux produits de substitution, appelés bioproduits industriels, sont issus généralement de la biomasse végétale, animale ou marine. Ils comprennent, entre autres : les biocarburants et biocombustibles; les biogaz; les biofertilisants; les biolubrifiants et biosolvants; les biodétergents et biosurfactants; les biocatalyseurs; les peintures et encres biodégradables; les bioadhésifs et résines; les biopolymères et bioplastiques et les biocomposites.

Biocarburant

Les biocarburants (éthanol, biodiésel) sont produits par différentes technologies à partir de sucres (sucrose, amidon, cellulose) et d'acides gras provenant de biomasses variées. La teneur en sucre et en acide gras des cultures utilisées ainsi que la performance des microorganismes et des enzymes impliquées dans certains procédés sont déterminants. Des entreprises et des centres de recherche s'activent à améliorer les caractéristiques de certaines cultures (ex. canne à sucre, maïs, canola), les procédés microbiens et enzymatiques et à faciliter la déconstruction enzymatique de la paroi cellulosique des plantes dans le but de réduire l'empreinte carbone des biocarburants, d'accroître les rendements et réduire les coûts de production.

Certains fruits et légumes contiennent un enzyme appelé polyphénol oxydase (PPO) responsable du brunissement. Ce processus naturel est appelé brunissement enzymatique et commence lorsque le fruit ou le légume est abîmé ou endommagé mécaniquement.

Une compagnie canadienne a développé une pomme GM dont la chair ne brunit pas lorsqu'elle est coupée. Cette modification génétique qui bloque la synthèse de la PPO permet également que la pomme ne change pas de couleur lorsqu'elle est endommagée. Pour l’instant, il s’agit du seul fruit approuvé à des fins de commercialisation qui a été modifié pour obtenir ce caractère.

En 2016, une pomme de terre GM, mise au point par une compagnie américaine, a reçu l’approbation des autorités canadiennes. En plus de diminuer la synthèse de la PPO, les modifications génétiques apportées réduisent la production d’asparagine. L’asparagine est un précurseur de l’acrylamide, un composé potentiellement cancérigène, observé lors de la friture ou de la cuisson au four de la pomme de terre.

La tolérance des végétaux pourrait se voir modifier avec les écarts de température, la sécheresse, la disponibilité de l’eau, la salinité des sols, la quantité de CO2 dans l’air ou l’arrivée de nouveaux ennemis des cultures en lien avec l’évolution des changements climatiques. On appelle souvent ceci « des conditions de stress abiotiques ». Ces conditions adverses peuvent mener à des pertes importantes en production agricole.

Jusqu’à ce jour, seul un maïs tolérant à la sécheresse et un soja résistant aux stress environnementaux sont approuvés à des fins de commercialisation au Canada.