Rôle du profilage de l’ADN dans la surveillance de la qualité des grains

Étude des communautés microbiennes présentes dans les grains

Les bactéries et les champignons qui composent les communautés microbiennes sur les grains sont très diversifiés. Certains de ces micro-organismes contribuent à la santé des plantes et des sols, d’autres sont nuisibles, et d’autres encore n’ont pas d’effets connus. Lorsque nous trouvons une bactérie ou un champignon inconnu dans du grain, nous déterminons la composition de son génome par un processus appelé séquençage. L’ADN du micro-organisme étudié est comparé à celui d’espèces apparentées afin d’en déterminer les différences (figure 1). Nous pouvons ensuite cibler des différences dans l’ADN en utilisant des tests très spécifiques qui nous permettent de distinguer avec précision deux séquences d’ADN. Nous utilisons les résultats de ces tests pour créer le profil génétique propre à une espèce donnée, et ce profil peut être utilisé pour identifier cette espèce dans un échantillon (figure 2).

Nos systèmes robotisés à haut débit nous permettent d’effectuer des tests d’ADN sur des milliers d’échantillons de grain canadien, de manière précise et efficace, chaque année (figure 3). Les données générées par ces tests nous aident à surveiller d’une manière plus précise les organismes pathogènes présents dans le grain. Par exemple, nous avons pu dégager des tendances géographiques et temporelles concernant les espèces fongiques qui causent la fusariose de l’épi dans les cultures de blé au Canada (figure 4). Cette maladie peut avoir des incidences négatives sur le rendement, la qualité et la salubrité des grains. La compréhension de la manière dont les espèces de Fusarium varient entre les régions et dans le temps joue un rôle important pour lutter contre ces agents pathogènes.

Les données génomiques que nous recueillons nous fournissent également des informations détaillées sur la biologie de micro-organisme qui peuvent être utilisées pour évaluer les risques et les avantages concernant la qualité et la salubrité des récoltes. Par exemple, nous pouvons déterminer quelles espèces contiennent les gènes responsables de certaines maladies ou toxines. La compréhension des phytopathogènes sur le plan génomique aide les producteurs, les sélectionneurs, les pathologistes et les agronomes à élaborer des stratégies d’atténuation qui ciblent des espèces et des souches émergentes.

Tests d’ADN effectués sur les variétés de grain

Certaines variétés de grain impossibles à distinguer les unes des autres par des caractères physiques ou des analyses chimiques peuvent tout de même présenter des qualités d’utilisation finale différentes. Les tests d’ADN que nous mettons au point nous permettent d’identifier avec précision toutes les variétés présentes dans les échantillons de grain, y compris les nouvelles variétés créées et lancées sur le marché par les sélectionneurs. Par séquençage du génome des nouvelles variétés de cultures (figure 1), nous pouvons détecter des différences dans leur ADN et se servir de ces informations pour effectuer en même temps des milliers de tests ciblés pour le génotypage de leur ADN (figure 2). Les informations génomiques que nous recueillons sont également utilisées pour identifier les gènes responsables de caractères recherchés, ce qui aide les sélectionneurs à créer de nouvelles variétés qui répondront aux besoins changeants des producteurs et des acheteurs de grain canadien.