Les bananes vont-elles disparaître ?

Ioannis Stergiopoulos, University of California, Davis; André Drenth, The University of Queensland et Gert Kema, Wageningen University

La banane est le fruit le plus populaire au monde, avec plus de 100 millions de tonnes de fruits produits chaque année dans plus de 130 pays tropicaux et subtropicaux. Les bananes comestibles sont le résultat d’un accident génétique naturel qui a abouti à la chair sans pépins que nous apprécions aujourd’hui.

La quasi-totalité des bananes vendues dans le monde occidental font partie du sous-groupe dit Cavendish et sont presque toutes identiques sur le plan génétique. Ces fruits sont stériles et ne peuvent se multiplier que via le clonage, soit grâce à des drageons et des boutures prélevés sur la tige souterraine du bananier, soit via la culture in vitro de tissus végétaux.

La banane Cavendish, jaune vif, est en vente dans tous les supermarchés, mais elle est pourtant en danger. La grande monoculture mondiale de plantes génétiquement identiques a rendu la Cavendish particulièrement vulnérable aux épidémies. Les maladies fongiques (dues à un champignon) ont déjà sévèrement dévasté l’industrie de la banane par le passé, et cela pourrait bientôt se reproduire si nous ne trouvons pas de solution à ces problèmes. Les ingénieurs agronomes travaillent sur la génétique des bananes sauvages et sur les agents pathogènes de la banane, pour éviter que la Cavendish disparaisse.

L’histoire édifiante de la variété « Big Mike »

L’industrie de la banane nous offre l’un des exemples les plus frappants de la vulnérabilité génétique des plantes. Jusqu’en 1960, « Gros Michel », ou « Big Mike » était la variété de banane la plus cultivée dans les plantations commerciales. Big Mike était si populaire auprès des consommateurs occidentaux que la monoculture de cette variété n’a cessé de s’étendre. Des milliers d’hectares de forêts tropicales d’Amérique latine ont été ainsi converties en vastes plantations de Big Mike.

Mais la popularité de cette variété a conduit à sa perte, quand une pandémie a frappé les plantations au cours des années 1950 et 1960. Une maladie fongique appelée fusariose du bananier ou maladie de Panama a presque rayé « Big Mike » de la carte et mené l’industrie mondiale d’exportation de bananes au bord de la faillite. Le coupable ? Le champignon Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) qui infecte la racine de la plante et son système vasculaire. Incapables de faire circuler l’eau et les éléments nutritifs indispensables à leur survie, les plantes dépérissent et meurent.

La propagation de la fusariose est très difficile à maîtriser – elle s’immisce facilement dans le sol, l’eau et le matériel de plantation. L’application de fongicides dans le sol ou dans la tige de la plante sont inefficaces. En outre, le champignon peut persister dans le sol pendant plusieurs décennies, interdisant la replantation de plants de bananiers.

Le risque que l’histoire se répète

Comme la banane Cavendish est résistante à la souche pathogène de Fusarium de race physiologique 1 (flétrissante) , elle a remplacé la variété « Big Mike » décimée par la maladie. Bien que moins goûteuse et plus difficile à commercialiser à grande échelle sans perte de qualité, la Cavendish a bel et bien fini par remplacer la « Big Mike » dans les plantations de bananes. Toute l’industrie de la banane a été restructurée, et à ce jour, la Cavendish représente 47 % des bananes cultivées dans le monde et 99 % de toutes les bananes vendues à l’export vers les pays développés.

Mais malheureusement, la banane Cavendish a ses propres faiblesses – elle est sensible à une maladie appelée cercosporiose noire. Le champignon Pseudocercospora fijiensis attaque les feuilles des plantes, provoquant la mort des cellules qui permettent de réaliser la photosynthèse, ce qui mène à une réduction de la production et de la qualité des fruits. Si la cercosporiose n’est pas jugulée, les rendements peuvent se voir réduits de 35 à 50 %.

Les producteurs de Cavendish endiguent actuellement la cercosporiose noire en taillant les feuilles infectées et en appliquant des fongicides. Chaque année, pour contrôler la maladie, les plantations subissent au moins 50 applications de produits chimiques. Cette utilisation intensive de fongicides a des impacts négatifs sur l’environnement et sur la santé de ceux qui travaillent dans le secteur, et augmente également les coûts de production. Cela contribue également à favoriser la survie de souches du champignon très résistantes aux produits chimiques : de ce fait, la maladie devient de plus en plus difficile à contrôler.

Histoire d’aggraver encore la situation, la Cavendish est désormais attaquée par une souche de Fusarium oxysporum qui a émergé récemment, connue sous le nom de « race Tropicale 4 (TR4). Identifiée pour la première fois au début des années 1990 à Taiwan, en Malaisie et en Indonésie, TR4 s’est répandue dans nombreux pays d’Asie du Sud-Est, au Moyen-Orient et en Afrique.

Si TR4 atteint l’Amérique latine, les Caraïbes, l’industrie de la banane d’exportation sera en grande difficulté. La Cavendish montre peu ou pas de résistance contre TR4. Les producteurs s’appuient sur des solutions temporaires – ils essaient d’empêcher la souche de pénétrer de nouvelles régions, par l’utilisation de matériel de plantation propre et la limitation du transfert de sols potentiellement infectés entre les fermes.

La cercosporiose noire comme la fusariose entraînent de graves pertes de production et sont difficiles à contrôler. Il est certes possible d’intervenir rapidement pour mettre un terme à la propagation de ces maladies et limiter les dégâts, comme le montre l’exemple australien. Mais à l’heure actuelle, il n’existe aucune solution durable pour lutter contre ces maladies, et il faut agir de toute urgence.

La recherche génétique au secours de la banane

S’il y a une leçon à tirer de la triste histoire de « Big Mike », c’est que le recours à de vastes monocultures génétiquement uniformes est une stratégie risquée et sujette à l’échec. Pour réduire leur vulnérabilité, les plantations doivent comporter une plus grande diversité génétique.

À l’état sauvage, on a répertorié plus d’un millier d’espèces de bananes. Bien que la plupart ne possèdent pas les caractéristiques agronomiques recherchées – telles que des rendements importants de fruits sans pépins, sucrés et qui se conservent longtemps – qui en feraient un substitut direct pour la variété Cavendish – ce sont des ressources génétiques encore inexploitées.

Les scientifiques peuvent les utiliser pour chercher des gènes résistants ou d’autres caractéristiques génétiques intéressantes à intégrer dans leurs programmes d’ingénierie et de reproduction des plantes.

À ce jour, cependant, peu d’efforts ont été menés dans ce sens et la collecte, la protection, la caractérisation et l’utilisation du matériel génétique des bananiers sauvages sont insuffisamment financés. Par conséquent, alors que presque toutes les autres cultures destinées à la production alimentaire ont été considérablement améliorées au cours du siècle dernier grâce à la sélection génétique, l’industrie de la banane n’en a pas encore bénéficié.

Nous avons cependant commencé à agir. Nous connaissons désormais les séquences génomiques de la banane et des champignons qui causent la fusariose et la cercosporiose.

Ces études ont permis de découvrir les mécanismes moléculaires par lesquels ces agents pathogènes provoquent les maladies. C’est là une base précieuse pour l’identification des gènes résistants aux maladies chez les bananes sauvages et cultivées.

Les chercheurs sont désormais dotés des outils qui leur permettent d’identifier les gènes résistants des bananes sauvages ou d’autres espèces de plantes.

Ils peuvent ainsi utiliser la sélection végétale classique ou le génie génétique pour transférer ces gènes dans des cultivars désirés. Les scientifiques peuvent également utiliser ces outils pour étudier la dynamique et l’évolution des agents pathogènes de la banane dans une plantation donnée, et suivre l’évolution de leur résistance aux fongicides.

Tous ces outils, associés à une recherche génétique qui vise le long terme via la sélection et l’amélioration des plantes, peuvent nous aider à prendre de court les agents pathogènes qui menacent actuellement la banane Cavendish. Mais il faut aussi miser sur la diversité génétique des bananiers pour ne pas être totalement dépendants de plantes clonées comme la Cavendish ou la « Big Mike » avant elle. Sinon, l’histoire risque fort de se répéter.

Ioannis Stergiopoulos, Assistant Professor of Plant Pathology, University of California, Davis; André Drenth, Professor of Agriculture and Food Sciences, The University of Queensland et Gert Kema, Special Professor of Phytopathology, Wageningen University

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.