Le prix mondial du sucre n'a cessé d'augmenter depuis 2011, ce qui suscite de vives inquiétudes chez les fabricants, qui dépendent de cette denrée sucrée pour créer leurs produits. Et les fabricants de produits alimentaires et de boissons ne sont pas les seuls à en souffrir. Les consommateurs sont également touchés, car, dans la plupart des cas, la hausse des coûts des matières premières leur a été répercutée par la hausse des prix des produits.
Pourquoi le prix du sucre augmente-t-il ?
Cette hausse du coût du sucre résulte principalement des faibles rendements de la canne à sucre dans les pays fournisseurs, dont la Thaïlande, ce qui entraîne une pénurie de sucre et une concurrence accrue.
En fait, la crainte des fabricants de produits alimentaires et de boissons de voir la demande dépasser l'offre est telle que l'UE a accordé un accès en franchise de droits de douane au marché aux pays en développement, dans le cadre de l'accord « Tout sauf les armes ». Elle a également négocié des accords de partenariat économique avec les pays d'Afrique, des Caraïbes et du Pacifique, afin d'encourager les pays producteurs à continuer de vendre à l'UE, plutôt qu'à d'autres marchés.
Aujourd’hui, le monde scientifique entre dans le débat, étudiant le potentiel de l’édition génétique pour améliorer les rendements de la canne à sucre.
Comment la science peut-elle stimuler les cultures de canne à sucre ?
Des chercheurs de l'Université de Floride pensent avoir trouvé un moyen d'optimiser l'angle des feuilles de canne à sucre, en utilisant une forme d'édition génétique appelée CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). Cet angle optimisé des feuilles vise à améliorer l'absorption de la lumière solaire, aidant ainsi chaque plante à atteindre son potentiel maximal.
Selon l'Union européenne, la canne à sucre produit 80 % des récoltes mondiales de sucre, contre seulement 20 % pour la betterave sucrière. L'optimisation des cultures de canne à sucre représente donc une opportunité importante pour accroître la production de sucre.
Selon les chercheurs, la canne à sucre possède le génome le plus complexe de toutes les cultures, ce qui signifie qu’il est difficile d’améliorer la canne à sucre par la sélection conventionnelle. L’équipe a étudié CRISPR, pour cibler spécifiquement le génome de la canne à sucre afin de l’améliorer, pensant que cela pourrait être une solution pratique.
Dans un nouvel article publié dans Plant Biotechnology Journal, ils expliquent qu’ils ont exploité la complexité génétique de la canne à sucre à leur avantage, en utilisant le système CRISPR/Cas9 pour affiner l’angle des feuilles. L’étude s’est concentrée sur le gène LIGULELESS1, ou LG1, qui joue un rôle majeur dans la détermination de l’angle des feuilles de la canne à sucre. Ces ajustements génétiques ont permis à la canne à sucre de capter davantage de lumière solaire, ce qui a favorisé la croissance de la plante.
« Dans certaines des cannes à sucre modifiées par LG1, nous avons simplement muté quelques copies », a déclaré Fredy Altpeter, chef de l’équipe de recherche et professeur d’agronomie à l’Université de Floride. « Ce faisant, nous avons pu adapter l’architecture des feuilles jusqu’à ce que nous trouvions l’angle optimal qui a permis d’augmenter le rendement en biomasse. »
Lors d'essais sur le terrain, l'équipe a découvert que les phénotypes à feuilles dressées permettaient à davantage de lumière de pénétrer dans la canopée, ce qui se traduisait par une augmentation de la taille des plantes. Une lignée de canne à sucre en particulier a enregistré une augmentation de 18 % du rendement en biomasse sèche.
L’équipe a également noté que cette approche de soutien à la croissance des cultures pourrait contribuer à réduire les besoins futurs en engrais, qui ont fait l’objet d’une attention particulière ces dernières années. En outre, une meilleure compréhension de la génétique complexe et de l’édition du génome aidera les chercheurs et les agriculteurs à affiner leur approche en matière d’amélioration des cultures.
« Il s’agit de la première publication évaluée par des pairs décrivant un essai sur le terrain de canne à sucre modifiée par CRISPR », a expliqué Altpeter. « Et ce travail montre également des opportunités uniques pour l’édition des génomes de cultures polyploïdes, où les chercheurs peuvent affiner un trait spécifique. »
Pourquoi l’utilisation des engrais fait-elle l’objet d’un examen minutieux ?
Selon la Soil Association, l’utilisation excessive d’engrais peut entraîner une pollution azotée, qui se produit lorsque certains composés azotés, tels que l’ammoniac et l’oxyde nitrique, deviennent trop abondants.
Les Nations Unies ont également mis en garde contre les conséquences sanitaires potentielles d'une utilisation excessive et inefficace des engrais, en soulignant que cela pourrait entraîner des problèmes tels que « la contamination de l'eau potable et l'eutrophisation des systèmes d'eau douce et des zones côtières ». L'ONU a également déclaré que certains engrais peuvent « avoir un impact sur la vie humaine en raison de pratiques de stockage dangereuses ».
Que pourraient signifier pour les industriels l’amélioration des rendements des cultures de canne à sucre ?
Alors que les producteurs de canne à sucre et de betterave sucrière continuent de lutter contre les effets du changement climatique, les conséquences d’une augmentation des rendements de la canne à sucre sont évidentes : une plus grande stabilité des approvisionnements et une réduction des coûts. Cela profiterait à la fois aux fabricants et aux clients, qui sont confrontés à des prix en hausse depuis plus d’une décennie.
Source : L'étendue de la coédition multiallélique de LIGULELESS1 dans la canne à sucre hautement polyploïde ajuste l'angle d'inclinaison des feuilles et permet la sélection de l'idéotype pour le rendement en biomasse
Publié en ligne : 22 mai 2024
DOI : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14380
Auteurs : Eleanor J. Brant, Ayman Eid, Baskaran Kannan, Mehmet Cengiz Baloglu, Fredy Altpeter
