Male-sterilite

On parle de stérilité-mâle à propos de plantes incapables de se reproduire par autopollinisation, du fait d'une stérilité des éléments mâles des fleurs.

La stérilité-mâle est utilisée par les sélectionneurs pour produire des variétés hybrides chez des espèces cultivées autogames (le blé, par exemple) ou allogames (carotte, chicorée, choux et colza, oignon, poireau, etc.). Ceci permet d'obtenir l'effet de vigueur des hybrides F1 ou hétérosis pour des variétés F1.

Le pollen peut ne pas être fonctionnel, ou il peut y avoir des anomalies structurelles des organes de reproduction mâles (par exemple : anomalie au niveau du tapis nourrissier des anthères (tapetum)).

Le caractère mâle stérile existe naturellement chez certains individus de nombreuses espèces végétales sauvages ou cultivées (betterave, carotte, maïs, oignon, etc.). Ces individus ne peuvent assurer leur descendance s'ils vivent seuls. S'ils vivent au sein d'une population et s'ils n'appartiennent pas à une espèce strictement autogame, ils peuvent être fécondés par des individus normaux (mâles fertiles) et assurer ainsi leur descendance. Chez les espèces cultivées, la stérilité mâle nécessaire à l'obtention de certaines variétés hybrides peut provenir :

• d'une stérilité mâle existant naturellement dans l'espèce: carotte, oignon, radis,
• d'une stérilité mâle existant naturellement chez une espèce voisine et transférée à l'espèce cultivée par croisement naturel: tournesol cultivé dont la CMS provient d'un tournesol sauvage,
• d'une stérilité mâle induite, en laboratoire, par biotechnologie :
• d'une stérilité mâle provenant d'une espèce de la même famille avec laquelle l'espèce cultivée ne se croise pas naturellement et transférée, en laboratoire, par biotechnologie (fusion de protoplastes): de telles variétés hybrides à CMS importée existent actuellement, et à notre connaissance, chez
  • les chicorées endive et à café (Chicorium intybus): CMS de tournesol,
  • les différents types de choux (Brassica oleracea) et le colza : CMS de radis,
  • le poireau : CMS d'oignon.

Ces variétés sont génétiquement modifiées puisqu'un élément du génôme mitochondrial a été remplacé, d'une manière qui ne se produit pas naturellement, par un élément génétique en provenance d'une autre espèce. Mais, actuellement, elles ne sont pas juridiquement considérées comme des variétés OGM: la vente de leurs semences, leur culture et la vente des produits récoltés ne sont soumis à aucune des règles applicables aux variétés OGM. Pour le moment, ces variétés sont aussi autorisées et cultivées en agriculture biologique. Il n'y a qu'en agriculture biodynamique qu'elles sont, depuis peu, interdites de culture. Des débats ont lieu au sein des organismes de l'agriculture biologique nationaux, européens et mondiaux (IFOAM par exemple) qui pourraient aboutir à l'interdiction prochaine de ces variétés en agriculture biologique^[1]. ^[2]

Mainteneur de stérilité / restaurateur de fertilité

Le parent qui maintient la stérilité est appelé mainteneur de stérilité.
Cependant, certaines plantes , croisées avec une lignée mâle-stérile, donnent une descendance homogène mâle-fertile. Ces plantes sont dites restauratrice de fertilité. Chez les espèces cultivées pour leur graine (colza, tournesol), le sélectionneur est obligé d'utiliser une lignée restauratrice de fertilité pour que la descendance de l'hybride F1 ne soit pas stérile et qu'elle puisse produire des graines dans le champ de l'agriculteur. Chez les espèces cultivées pour tout autre organe que la graine (carotte, chou, etc.) le sélectionneur n'est pas obligé d'utiliser une lignée restauratrice de fertilité. En général, il ne l'utilise pas: c'est un moyen supplémentaire pour lui d'empêcher l'agriculteur d'en produire de la semence car la descendance de la variété hybride F1 est alors bel et bien stérile (à moins qu'elle ne soit cultivée à proximité d'une autre variété fleurissant en même temps et avec laquelle elle se croisera).

On distingue :

la stérilité mâle cytoplasmique ou CMS (de l'anglais Cytoplasmic Male Sterility)

Le phénotype mâle-stérile est transmis par la mère de manière homogène.
La mitochondrie joue un rôle essentiel dans cette stérilité.

La mâle-stérilité nucléaire

Lorsque la stérilité est d'origine génique,

• soit elle est sous la dépendance d'un gène récessif, le gène dominant est alors le restaurateur,
• soit elle est sous la dépendance d'un gène dominant et il n'y a pas de restaurateur.

Références

Voir aussi

• Stérilité
• [1] Article La CMS et son acceptabilité en agriculture biologique dans la revue Alter Agri, n° 69, janvier 2005, p. 18 à 24.
• [2]Article Usage des hybrides à CMS en agriculture biologique dans la revue Alter Agri, n° 72, juillet 2005, p. 26 à 32.