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Végétaux > Protection des obtentions végétales 

Séminaire sur l'utilisation de marqueurs moléculaires pour la protection des variétés végétales

16 au 17 juin 2005
Ottawa (Ontario)
COMPTE RENDU


TABLE DES MATIÈRES

Introduction

Discours d’ouverture

  • Glyn Chancey, Directeur, Division de la production des végétaux, Agence canadienne d’inspection des aliments
  • Bryan Harvey, Université de la Saskatchewan

Partie 1: Aperçu de la démarche actuelle au Canada

Exposés :

  • Le système de protection des obtentions végétales au Canada et la démarche actuelle relativement aux techniques moléculaires – Valerie Sisson, Commissaire, Bureau de la protection des obtentions végétales, Agence canadienne d’inspection des aliments
  • L’enregistrement de variétés et le Système de certification des semences au Canada et la démarche actuelle relativement aux techniques moléculaires – Sher Bushell, Bureau d’enregistrement des variétés et Michael Scheffel, Section des semences, Agence canadienne d’inspection des aliments.

Discussion libre

Partie 2 : Évolution des techniques moléculaires au Canada

Exposés :

  • Survol des techniques moléculaires utilisées par la Commission canadienne des grains pour l’identification des variétés de grains – Daniel Perry, Commission canadienne des grains, Laboratoire de recherches sur les grains
  • Comment les marqueurs à base d’ADN peuvent servir à accélérer la mise au point, la caractérisation et la protection de cultivars, plus particulièrement pour les espèces à pollinisation ouverte – Benoît Landry, DNA LandMarks Inc.
  • Utilisation de marqueurs pour déterminer les caractères distincts et l’homogénéité chez le canola, une espèce à pollinisation partiellement croisée – Lomas Tulsieram, Pioneer Hi-Bred
  • Passer de la caractérisation phénotypique à la caractérisation moléculaire de la semence de sélectionneur chez les cultures autofécondées – Brian Rossnagel, Université de la Saskatchewan
  • Caractérisation moléculaire des lignées de sélectionneur et des cultivars d’orge et d’avoine – Graham Scoles, Université de la Saskatchewan
  • Cartographie génétique des variétés de blé avec des marqueurs microsatellites – Daryl Somers, Agriculture et Agroalimentaire Canada
  • Identification des cultivars de l’épine-vinette du Japon (Berberis thunbergii) à l’aide des marqueurs AFLP – Marie-José Côté, Agence canadienne d’inspection des aliments, Direction des laboratoires
  • Identification des cultivars de pomme de terre par leur ADN – Xiu-Qing Li, Agriculture et Agroalimentaire Canada
  • Marqueurs moléculaires chez les arbres fruitiers – Suresh Naik, Agriculture et Agroalimentaire Canada

Discussion libre

Discussion et commentaires des participants

Partie 3 : Évolution des techniques moléculaires à l’échelle internationale

Exposés :

  • Introduction à la protection des variétés végétales et à l’examen DHS selon la Convention de l’UPOV – Peter Button, directeur technique, UPOV
  • La protection des variétés végétales dans l’Union européenne – Anne Weitz, Office communautaire des variétés végétales (OCVV), France
  • Les marqueurs moléculaires et l’examen DHS, position actuelle de l’UPOV – Gerhard Deneken, chef, Département de l’examen des variétés, Institut danois des sciences agricoles, Danemark
  • Évolution des techniques moléculaires : France – Sylvain Grégoire, Groupe d’étude et de contrôle des variétés et des semences (GEVES), France
  • Évolution des techniques moléculaires : Royaume-Uni – Robert Cooke, chef, Plant Variety Rights and Certification Group, NIAB, Royaume-Uni
  • Protection des variétés végétales aux États-Unis d’Amérique – Janice Strachan, Plant Variety Protection Office, USDA National Agricultural Library (NAL), États-Unis

Discussion et commentaires des participants

Partie 4 : Messages clés et prochaines étapes


INTRODUCTION

Les 16 et 17 juin 2005, la Division de la production des végétaux de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) et le Forum national sur les semences ont tenu conjointement un séminaire sur la protection des variétés végétales selon l’UPOV et l’utilisation des techniques moléculaires. Le séminaire avait deux objectifs :

  1. fournir des renseignements aux obtenteurs canadiens de végétaux et autres intervenants sur la protection des variétés végétales et l’utilisation de marqueurs moléculaires selon la Convention de l’Union internationale pour la protection des obtentions végétales (UPOV); et
  2. faciliter la discussion sur l’application possible de techniques moléculaires à la protection des obtentions végétales, à l’enregistrement des variétés et à la certification des semences au Canada. Des conférenciers invités du Canada et de l’étranger discuteront de la protection des variétés végétales et de l’application éventuelle des techniques moléculaires dans le cadre de l’UPOV et dans l’UE, au R.-U., aux É.-U. et au Canada.

Des représentants d’organismes canadiens et internationaux dans les secteurs de l’agriculture, de l’horticulture et des semences, des sélectionneurs, des producteurs et d’autres intervenants ont participé à ce séminaire. La formule du séminaire comprenait des exposés, des séances de questions et réponses, des discussions en petits groupes et des discussions en séance plénière.

La Division de la production des végétaux de l’ACIA est responsable de la conception des programmes, des normes, des politiques, de la réglementation et des initiatives relativement à la production des végétaux à l’échelle nationale, notamment la certification des semences, l’enregistrement des variétés et l’approbation des obtentions végétales

Le Forum national sur les semences est un organisme consultatif qui a pour objectif de déterminer les questions prioritaires et faciliter la consultation générale et l’obtention d’un consensus relativement aux projets de politique sur les semences ou de modification réglementaire.

Le présent rapport donne un bref aperçu de chaque exposé présenté lors du séminaire, souligne les discussions auxquelles les participants ont pris part et les commentaires qu’ils ont formulés ainsi que les prochaines étapes en vue. Les commentaires et suggestions des participants ne doivent pas être considérés comme résultant d’un consensus (sauf indication contraire). De même, les commentaires et positions des conférenciers ne sont pas nécessairement partagés par l’ACIA.

DISCOURS D’OUVERTURE

M. Glyn Chancey, Directeur, Division de la production des végétaux, Agence canadienne d’inspection des aliments, a fait remarquer que ce séminaire est important pour l’ACIA et le gouvernement du Canada, car les questions qui y seront discutées ont de larges répercussions dans le secteur agricole. Il a fait observer que l’information échangée au cours de ces deux journées aidera à établir les assises de travaux approfondis qui permettront au Canada d’élaborer une politique et un programme concernant la protection et l’identification des variétés végétales et l’utilisation des techniques moléculaires.

M. Bryan Harvey, de l’Université de la Saskatchewan, a fait observer que le séminaire a pour objectif d’étudier les nouvelles techniques moléculaires et leurs répercussions dans l’approbation des obtentions végétales et l’enregistrement des variétés. Des experts viendront expliquer l’application des techniques moléculaires à certaines espèces et orienteront la discussion sur la politique que doit adopter le Canada dans ce domaine. Le séminaire sera également l’occasion d’examiner la situation actuelle à l’échelle internationale. M. Harvey a remercié tous les conférenciers et organisateurs pour leur excellente contribution.


PARTIE 1 : APERÇU DE LA DÉMARCHE ACTUELLE AU CANADA

Exposés

Le système de protection des obtentions végétales au Canada et la démarche actuelle relativement aux techniques moléculaires (Valerie Sisson, Commissaire, Bureau de la protection des obtentions végétales, Agence canadienne d’inspection des aliments)

La Loi sur la protection des obtentions végétales est entrée en vigueur le 1er août 1990. Elle permet aux obtenteurs de protéger juridiquement de nouvelles variétés végétales. En vertu de la Loi, les variétés végétales peuvent être protégées pendant une période maximale de dix-huit ans. Toutes les espèces végétales, à l'exception des algues, des bactéries et des champignons, sont admissibles à la protection.

L'obtenteur qui reçoit un certificat d'obtention pour une nouvelle variété se voit conférer des droits exclusifs d'utilisation de la variété et peut protéger celle-ci contre son exploitation par d'autres personnes. L'objet de la Loi est de stimuler les activités de sélection végétale au Canada, d’accroître la mise en circulation de variétés améliorées, d'assurer aux producteurs canadiens un meilleur accès à des variétés étrangères et de mieux protéger les variétés canadiennes dans les autres pays. Elle donne également un fondement juridique à la perception des redevances.

Pour être protégée, une variété doit être nouvelle, distincte, homogène et stable (DHS). « Nouvelle » signifie que la variété n’a pas été vendue au Canada avant le dépôt de la demande de certificat d’obtention. « Distincte » signifie que la variété se distingue de toutes les autres variétés notoirement connues au moment du dépôt de la demande. « Homogène » signifie que tout changement est prévisible, décrit par l'obtenteur et commercialement acceptable. « Stable » signifie que la variété doit rester conforme à sa description au fil des générations.

Le Bureau de la protection des obtentions végétales (BPOV), qui fait partie de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA), garantit les droits des obtenteurs en protégeant leurs nouvelles variétés. Le BPOV examine et accepte les demandes, effectue l’examen de sites, étudie des données et des descriptions comparées, publie des descriptions de variétés et des photographies comparées et accorde des droits. Un comité consultatif composé de représentants de divers organismes au sein des secteurs agricole et horticole, notamment des sélectionneurs, des producteurs de semences, des vendeurs de semences, des agriculteurs, des horticulteurs et d’autres intervenants, a été mis sur pied et chargé de conseiller le BPOV sur la mise en application de la Loi et de fournir de l’information technique pour l’élaboration des règlements et des politiques.

La Loi sur la protection des obtentions végétales est basée sur la Convention de 1978 de l’UPOV. Il existe divers systèmes d’examen des critères DHS (examen DHS) dans le monde. Au Canada, on utilise les essais des sélectionneurs. Tous les aspects du système de protection des obtentions végétales au Canada sont conformes aux directives de l’UPOV et visent à assurer l’harmonisation à l’échelle internationale. L’examen DHS repose ainsi sur des caractères phénotypiques. Toutefois, au Canada, on incite les demandeurs à compléter les caractères phénotypiques par des données moléculaires de façon à fournir davantage d’information. L’utilisation de techniques moléculaires dans l’examen DHS fait l’objet d’un examen approfondi au sein de l’UPOV qui tente de déterminer si ces techniques peuvent contribuer à protéger les obtentions végétales

L’enregistrement des variétés au Canada et la démarche actuelle relativement aux techniques moléculaires (Sher Bushell, Bureau d’enregistrement des variétés, Division de la production des végétaux, Agence canadienne d’inspection des aliments)

La Loi sur les semences interdit la vente d’une semence ou la publicité à son endroit si elle n’appartient pas à une variété enregistrée. « Variété » s’entend d’un « groupement de plantes cultivées, dont les hybrides obtenus par pollinisation croisée contrôlée se distinguent par leurs caractères morphologiques, physiologiques, cytologiques, chimiques ou autres et retiennent ces caractères distinctifs à la reproduction ».

Une demande adressée au Bureau d’enregistrement des variétés de l’ACIA repose sur la valeur de cette variété, laquelle est « égale ou supérieure aux variétés de référence applicables en ce qui a trait aux caractéristiques qui en rendent l'utilisation avantageuse à des fins particulières en un lieu donné au Canada ». L’enregistrement d’une variété reconnaît officiellement que cette variété est unique (distincte), homogène et stable, les trois critères DHS. L’enregistrement des variétés permet d'assurer que les variétés inférieures ou inadaptées sur le plan agronomique sont exclues du marché canadien, que les nouvelles variétés répondent aux exigences actuelles touchant la résistance aux maladies d'importance économiques et que les transformateurs et les consommateurs ont accès à des produits de haute qualité.

Aux fins de l’enregistrement des variétés, on établit le caractère unique (distinction) par un ensemble de caractéristiques génétiques (généalogie) et de caractères visuels. Une variété est jugée distincte si son bagage génétique est unique ou si elle possède au moins une caractéristique qui permet de la distinguer d’une variété au bagage génétique semblable déjà enregistrée. Aux fins de l’enregistrement, la distinction se limite à des caractéristiques apparentes du phénotype de la variété. On peut fournir des données biochimiques ou moléculaires à l’appui d’une demande d’enregistrement de variété, mais le système actuel ne permet pas d’enregistrer une variété uniquement sur la base de ces données.

Étant donné le nombre croissant de techniques et d’outils moléculaires mis au point et utilisés pour sélectionner, identifier et distinguer les variétés, l’ACIA évalue le rôle que les marqueurs moléculaires pourront jouer à l’avenir et détermine leurs avantages et leurs coûts.

Le système canadien de certification des semences et la démarche actuelle relativement aux techniques moléculaires (Michael Scheffel, Section des semences, Division de la production des végétaux, Agence canadienne d’inspection des aliments)

La certification des semences a pour but de fournir des semences de haute qualité aux consommateurs canadiens en maintenant l’identité et la pureté variétales des semences et en veillant à ce qu’elles répondent à des normes exigeantes en matière de germination, de santé et de pureté mécanique. Pour qu’une semence soit certifiée au Canada, elle doit être issue d’une variété reconnue, être multipliée selon des règles strictes comportant des normes de transformation et de pureté variétale établies et surveillées par l’Association canadienne des producteurs de semences (ACPS).

Les « semences ordinaires » doivent satisfaire aux normes relatives à la germination, aux maladies et à la pureté mécanique, mais il n’y a aucune garantie quant à leur identité et à leur pureté variétales lors de leur achat ou de leur utilisation. Pour la plupart des cultures, les semences ordinaires ne peuvent pas être vendues sous un nom de variété. Les semences ordinaires sont généralement moins coûteuses que les semences certifiées et comprennent les semences récoltées à la ferme.

Les « semences certifiées » sont utilisées par les exploitants agricoles qui veulent davantage de garanties par rapport à la qualité, à la pureté variétale et au rendement des semences. Elles sont issues d’une culture pour laquelle l’ACPS a accordé un certificat de culture selon les catégories suivantes : semence de sélectionneur, Select, de qualité Fondation, Certifiée ou Enregistrée. La production de semences certifiées comprend le semis de stocks de semences connus, des restrictions relatives à l’utilisation antérieure des terres, des distances minimales d’isolement et des inspections au champ.

Les semences certifiées doivent être transformées par un conditionneur agréé ou par le producteur de la semence et échantillonnées, analysées et classées par le personnel agréé de l’industrie. Les marqueurs moléculaires ne sont pas utilisés actuellement parce que la certification des semences a été basée jusqu’à maintenant sur des caractères phénotypiques observables durant l’inspection de la récolte.

Les laboratoires des semences de l’ACIA font appel à diverses méthodes d’analyse pour déterminer la pureté et l’identité d’une variété selon le type de culture et d’autres facteurs. Les laboratoires de semences de l’ACIA sont accrédités par l’ISO et doivent donc utiliser des méthodes validées. Les diverses méthodes qu’ils utilisent sont classées comme courantes ou non et impliquent une croissance au champ, en chambre de croissance ou en serre et vont jusqu’à l’utilisation de la PCR.

Un certain nombre de questions se posent lorsqu’on envisage d’utiliser les marqueurs moléculaires pour déterminer l’identité et la pureté variétales à des fins de certification des semences :

  • Qui a la responsabilité de décrire ou de définir la variété : le sélectionneur, l’organisme de réglementation ou les deux?
  • Est-ce la voie qu’il faut suivre?
  • Avons-nous les ressources publiques et privées nécessaires pour prendre cette orientation?
  • Les exigences des divers programmes seront-elles satisfaites (protection des obtentions végétales, enregistrement des variétés, certification des semences)?
  • Qui s’occuperait de maintenir la banque de marqueurs moléculaires nécessaire pour déterminer le caractère unique et la base de données comparatives nécessaire pour identifier les variétés et déterminer leur pureté?
  • Des méthodes d’analyse sont-elles disponibles?
  • Qui s’occuperait des analyses et quel genre de supervision serait nécessaire?
  • Pourrait-on parvenir à une harmonisation et à une acceptation à l’échelle internationale?
  • Les marqueurs sont-ils liés à des caractères d’utilisation finale?
  • Quels sont les niveaux de variabilité acceptables?
  • Faudrait-il exiger des analyses avant la certification?
  • Quels sont les coûts/avantages de l’utilisation des marqueurs moléculaires et à qui incomberaient/profiteraient-ils?

Discussion libre

Après les exposés, les participants ont eu l’occasion de poser des questions pour éclairer le débat et de formuler des commentaires.

Une question a été posée concernant les différends relatifs à la protection d’obtentions végétales et la manière dont ces différends sont traités. Le système repose sur une évaluation par les pairs dans le cadre de la publication de données sur les variétés ainsi que sur l’obligation pour les demandeurs de se conformer aux exigences de l’ACIA. Les litiges liés à la violation de droits d’obtention (c.-à-d. la vente d’une variété appartenant à un autre) sont débattus en justice. On a souligné que les techniques moléculaires pourraient se révéler particulièrement utiles pour régler ce genre de différends.

Un participant a demandé si l’ACIA procède à une détermination de la stabilité au cours des dix-huit ans que dure la protection d’une obtention végétale. En réponse, l’ACIA a fait remarquer qu’aucun examen courant n’est prévu après l’octroi d’un certificat d’obtention. Comme la stabilité est étroitement liée à l’homogénéité, on présume qu’une variété qui reste homogène au cours des années est stable. Si la stabilité d’une variété posait un problème, il est probable que les utilisateurs le signaleraient à l’ACIA. En outre, si la variété fait partie du système de certification des semences, elle fait l’objet chaque année d’une inspection au cours de laquelle on vérifie si elle correspond à sa description.


PARTIE 2 : ÉVOLUTION DES TECHNIQUES MOLÉCULAIRES AU CANADA

Exposés

Survol des techniques moléculaires utilisées par la Commission canadienne des grains pour l’identification des variétés de grains (Daniel Perry, Commission canadienne des grains, Laboratoire de recherches sur les grains)

Le Laboratoire de recherches sur les grains (LRG) utilise des techniques moléculaires pour l’identification des variétés de blé et d’orge.

Le LRG utilise la détermination d’empreintes protéiques pour l’identification des variétés depuis environ 30 ans. On utilise deux méthodes, la méthode PAGE acide (électrophorèse en gel de polyacrylamide acide) et la HPLC (chromatographie liquide haute performance). La technique des empreintes protéiques donne de bons résultats, mais elle comporte des limites. Dans le cas de la méthode PAGE acide, comme l’estimation de la composition des échantillons repose sur un seul grain, il faut habituellement un grand nombre de grains pour obtenir des résultats statistiquement fiables.

La HPLC peut être utilisée sur des échantillons moulus, mais elle ne convient pas à des mélanges complexes. Les deux méthodes sont limitées par la faible diversité des protéines que contiennent des variétés différentes; elles ne permettent pas de distinguer certaines variétés.

Les empreintes génétiques (ADN) permettent de détecter un plus grand nombre de différences, étant donné que le nombre de marqueurs disponibles est pratiquement illimité. En outre, les techniques fondées sur l’ADN ne sont pas influencées par l’environnement et ne sont pas spécifiques à un tissu. Le LRG utilise les marqueurs microsatellites (courtes séquences d’ADN répétées) comme empreintes génétiques. Encore là, les limites sont liées à la méthode, laquelle s’applique à un seul grain et est longue et coûteuse.

On est en train de mettre au point des méthodes quantitatives basées sur les polymorphismes de nucléotides simples) et les Indels (polymorphismes d’insertions/ délétions (SNP). L’objectif est de pouvoir étudier des échantillons de grains moulus pour déterminer les variétés présentes dans un mélange et leurs proportions. Les défis qui nous attendent dans ce domaine sont la mise au point de méthodes quantitatives précises et sensibles et, en bout de ligne, de techniques portables capables de donner des résultats rapidement.

Comment les marqueurs à base d’ADN peuvent servir à accélérer la mise au point, la caractérisation et la protection de cultivars, plus particulièrement pour les espèces à pollinisation ouverte  (Benoît Landry, DNA LandMarks Inc.)

Établie dans la région montréalaise, DNA LandMarks est une firme de génomique qui se spécialise en technologie de phytogénétique et de marqueurs d’ADN. Ses services peuvent permettre d’accélérer les programmes classiques de phytosélection en abrégeant le cycle de développement de produits et en permettant une mise en marché plus rapide des variétés supérieures

DNA LandMarks utilise trois plateformes principales : les marqueurs SSR (ADN hautement répétitif), les marqueurs IMP (polymorphisme inter-MITE) et les marqueurs polymorphismes de nucléotides simples) et les Indels (polymorphismes d'insertions/ délétions (SNP) (polymorphisme de nucléotide simple).

Les marqueurs SSR sont constitués habituellement de séquences répétées de deux ou trois nucléotides. Ce sont les marqueurs les plus couramment utilisés actuellement; il en existe pour le maïs, le soja, le canola, le blé, l’orge, le coton, la tomate, le poivron, le tabac, le melon et le sorgho.

Les marqueurs IMP sont basés sur la présence dans le phytogénome d’éléments transposables miniatures à répétition inverse, connus sous le nom de MITE. Les MITE sont présents chez les végétaux, les champignons, les vertébrés, les poissons et les insectes. Les IMP ont été mis au point et utilisés exclusivement par DNA LandMarks. La banque renferme actuellement 64 marqueurs. Entre 50 et 60 % des amorces IMP sont amplifiées chez une nouvelle espèce. En moyenne, une amorce IMP donne 10 marqueurs par PCR. À l’aide d’un protocole rapide et peu coûteux, DNA LandMarks peut habituellement produire quelques centaines de marqueurs pour une nouvelle espèce cultivée.

Les marqueurs SNP sont les plus prolifiques de tous les marqueurs, et ils sont très efficaces et peu coûteux à utiliser une fois mis au point. La technologie présente un potentiel énorme pour le multiplexage. L’industrie utilise la technologie des marqueurs SNP pour caractériser le matériel génétique et dans le cadre de programmes de sélection. La prochaine étape consistera à certifier les lignées végétales à l’aide de ces données.

L’adoption généralisée de cette technologie serait utile pour les systèmes de réglementation de la protection des végétaux, notamment à des fins d’identification et de protection des variétés. Les marqueurs SSR sont maintenant généralement acceptés en justice, mais ils comportent des limites que n’ont pas les marqueurs SNP.

Utilisation de marqueurs pour déterminer les caractères distinctifs et l’homogénéité chez le canola, une espèce à pollinisation partiellement croisée (Lomas Tulsieram, Pioneer Hi-Bred)

Pioneer Hi-Bred International, Inc., une filiale de DuPont, met au point et fournit du matériel génétique végétal avancé, dont des semences, des fourrages et des additifs pour les céréales, aux agriculteurs du monde entier.

Les technologies de marqueurs disponibles comprennent des techniques biochimiques (isoenzymes, protéines de stockage), des techniques à base d’ADN (RFLP, RAPD, AFLP, SSR, SNP) et des techniques de profilage de l’expression (expression de gènes sur micropuces) analogues au système actuel de mesure des caractères phénotypiques pour la protection des obtentions végétales.

L’utilisation de marqueurs d’ADN offre certains avantages pour la protection des obtentions végétales : plusieurs techniques sont disponibles; il existe un nombre illimité de marqueurs possédant un pouvoir discriminatif élevé; les marqueurs ne sont pas influencés par l’environnement; et toutes les variétés, y compris le matériel de référence, n’exigent qu’une seule analyse. En outre, l’utilisation de marqueurs permet aux sélectionneurs et aux organismes d’administration et de réglementation de gérer et d’utiliser plus simplement les données.

Toutefois, les marqueurs d’ADN soulèvent certains problèmes qu’il faut examiner :

  • La variation mesurée peut ne pas être d’origine génétique;
  • Lorsque des marqueurs sont utilisés conjointement avec des caractères phénotypiques, comment pondérer les deux systèmes?
  • Il faudra établir des seuils de variabilité pour les marqueurs utilisés comme caractères distinctifs;
  • En ce qui concerne l’homogénéité, il pourra être difficile de trouver des variétés qui comportent des loci de marqueurs fixes;
  • Il pourrait y avoir des variations d’un laboratoire à l’autre.

Parmi les marqueurs utilisés actuellement, les marqueurs SSR sont préférables puisqu’ils sont déjà largement utilisés et facilement disponibles, fiables, reproductibles, pratiques et économiques. En outre, le groupe de travail de l’ISF sur les variétés essentiellement dérivées du colza a déterminé que les marqueurs SSR sont les marqueurs de choix pour l’établissement des variétés essentiellement dérivées chez le colza.

Dans l’ensemble, la technologie des marqueurs pourra être utile dans le processus de protection des obtentions végétales, pour la détermination de la distinction et de l’homogénéité chez le canola. De plus amples études sont nécessaires pour déterminer le type et le nombre de marqueurs à utiliser, la distribution de ces marqueurs sur le génome et les aspects ayant trait à la source et à l’échantillonnage des semences.

Passer de la caractérisation phénotypique à la caractérisation moléculaire de la semence de sélectionneur chez les cultures autofécondées (Brian Rossnagel, Université de la Saskatchewan)

La purification d’une semence de sélectionneur est un processus qui dure trois ans. La première année, on procède à la sélection d’un épi à partir de la multiplication de semences testée en première année d’essais Co-op. La deuxième année consiste à faire croître les épis issus des lignées de sélectionneur en parcelles d’essai ou en rangs courts avec élimination des lignées en fonction de caractères phénotypiques visibles et, dans certains cas, des caractéristiques chimiques. La troisième année consiste à planter les lignées de sélectionneur en longs rangs individuels avec élimination des lignées en fonction de caractères phénotypiques visuels, tous les rangs des lignées issues de l’épi restant étant mis en commun pour donner la première semence de sélectionneur de la nouvelle variété. En outre, durant la troisième année, la variété est décrite sur le plan visuel aux fins de l’enregistrement et pour la production des semences certifiées futures.

La purification dans le cadre de la caractérisation moléculaire est la même, l’élimination des lignées la troisième année étant également basée sur une caractérisation moléculaire et une purification, sauf que la caractérisation moléculaire s’effectue au laboratoire plutôt qu’au champ. Par conséquent, le processus est moins coûteux et ces caractères « moléculaires » ne sont pas influencés par l’environnement.

Il est important de considérer la caractérisation moléculaire comme un outil équivalent à la caractérisation botanique. Par conséquent, les normes ne devraient pas être différentes ou plus strictes pour la caractérisation moléculaire. Ce devrait être une option pour les sélectionneurs qui veulent protéger leurs obtentions, et non un simple ajout au système. La caractérisation moléculaire ne devrait pas être considérée comme un outil destiné à remplacer la description des caractères phénotypique des variétés, laquelle description est nécessaire dans la production des semences certifiées.

Caractérisation moléculaire des lignées de sélectionneur et des cultivars d’orge et d’avoine (Graham Scoles, Université de la Saskatchewan)

Tous les cultivars (sauf les dihaploïdes) présentent une certaine variabilité. L’ampleur de cette variabilité dépend du processus de sélection, de la manutention et de la source de la semence. La variabilité entre des lignées de sélectionneur (pour un cultivar donné) dépend du type de croisement (à deux voies, à trois voies ou éloigné) et du stade auquel la purification a commencé.

On utilise le polymorphisme de longueur de fragments amplifiés (AFLP), une technique moléculaire, pour l’identification des variétés parce que cette technique n’exige pas d’équipement additionnel ou nouveau, qu’elle fournit plusieurs bandes par gel, qu’elle n’exige aucune information sur les séquences d’ADN et qu’elle ne fait pas appel à la radioactivité. La technique AFLP est peu coûteuse – un aspect important à considérer étant donné que la sélection de l’avoine et de l’orge ne génère habituellement pas de profits élevés.

Cette technique présente certains problèmes, notamment le fait que la localisation des marqueurs sur les chromosomes n’est pas toujours connue, ainsi que des problèmes liés au seuil de variabilité acceptable pour évaluer les caractères distinctifs.

Les techniques moléculaires (y compris les marqueurs AFLP) peuvent répondre aux besoins de l’examen DHS (distinction, homogénéité et stabilité), aussi bien ou même mieux que la méthode classique, mais certaines données phénotypiques resteront nécessaires pour le système de certification des semences. En cas de différend relativement à la protection d’une obtention végétale, à l’enregistrement d’une variété ou à la certification d’une semence, les techniques moléculaires peuvent constituer une approche plus rapide et moins coûteuse de règlement qu’un examen phénotypique.

Les sélectionneurs qui considèrent une technique donnée comme reproductible et pouvant effectivement établir (avec le phénotype) les critères DUS d’un cultivar et qui sont prêts à assumer tout risque lié à cette technique peuvent utiliser les techniques moléculaires de leur choix.

Cartographie génétique des variétés de blé fondée sur les microsatellites (Daryl Somers, Agriculture et Agroalimentaire Canada)

Plusieurs classes de blé sont commercialisées dans l’Ouest du Canada. Les classes de semences se distinguent visuellement, ce qui permet la ségrégation et l’enregistrement de ces semences. Les classes et les variétés sont distinctes sur le plan génotypique.

Les marqueurs qui donnent le plus d’information sont ceux qui représentent plusieurs allèles. Il faut ainsi moins de marqueurs pour distinguer des variétés. Les marqueurs doivent être cartographiés. Les marqueurs liés à certains loci sont particulièrement utiles chez les polyploïdes. Les techniques fondées sur la PCR constituent des plateformes de détection rapides, fiables, transférables et peu coûteuses.

Les échantillons de semences de sélectionneur sont en réalité des populations de génotypes. La non-uniformité génotypique est très courante.

  • Un certain nombre de questions se posent :
  • Lorsqu’on utilise des données génotypiques dans un examen DUS, comment interprète-t-on un locus hétérogène dans un échantillon de semences mises en commun?
  • Des données sur la fréquence d’un allèle peuvent-elles servir à démontrer la distinction ou, du moins, en faciliter la description?
  • Quelle est la taille d’échantillon appropriée dans l’analyse d’une semence?
  • La stabilité génotypique n’est pas parfaite dans des mélanges hétérogènes. Les lignes directrices tiendront-elles compte de l’enregistrement de mélanges délibérés de lignées?

Identification des cultivars de l’épine-vinette du Japon (Berberis thunbergii) à l’aide des marqueurs AFLP (Marie-José Côté, Agence canadienne d’inspection des aliments, Direction des laboratoires)

L’épine-vinette du Japon (Berberis thunbergii) est un arbuste ornemental recherché pour sa rusticité et sa belle apparence. Toutefois, comme cet arbuste est l’hôte de l’agent de la rouille noire du blé, il est maintenant interdit d’importation. Récemment, l’ACIA a permis l’importation de onze cultivars résistants à la rouille. On a utilisé des méthodes moléculaires d’identification pour aider les inspecteurs de l’ACIA à identifier les cultivars permis, l’aspect de ces derniers ne correspondant pas toujours aux critères morphologiques, notamment dans le cas de plantes importées à l’état dormant.

Le polymorphisme de longueur de fragments amplifiés (AFLP) a été utilisé parce que cette technique donne des résultats cohérents relativement rapidement, sans qu’il soit nécessaire de procéder à un clonage ou à un séquençage. Le procédé donne un grand nombre de bandes polymorphes par réaction, ce qui permet d’ajouter d’autres cultivars.

Les résultats des tests reposant sur les AFLP ont permis d’identifier 33 bandes polymorphes de référence. Deux échantillons appartiennent au même cultivar s’ils partagent au moins 31 bandes polymorphes; s’il y a 28 bandes communes ou moins, les deux échantillons ne sont pas considérés comme appartenant au même cultivar. S’il y a 29 ou 30 bandes communes, on extrait à nouveau l’ADN et on utilise d’autres ensembles d’amorces pour avoir 64 bandes de référence.

Identification des cultivars de pomme de terre par leur ADN (Xiu-Qing Li, Agriculture et Agroalimentaire Canada)

Les recherches présentées font partie du projet de stratégie des partenariats en recherche « Empreintes moléculaires pour l’identification des cultivars de pomme de terre » de l’ACIA, la suite du projet du Fonds d’innovation du Nouveau-Brunswick « Établissement de la base de données d’empreintes génétiques des variétés de pomme de terre du Nouveau-Brunswick ».

Le projet avait pour but de mettre au point des protocoles reposant sur les empreintes génétiques ainsi qu’une base de données d’empreintes génétiques des variétés/cultivars de pomme de terre. De nouveaux protocoles moléculaires d’obtention d’empreintes génétiques de pomme de terre ont été mis au point à Agriculture et Agroalimentaire Canada. Un essai pilote a été réalisé avec succès à l’aide de cultivars/variétés de pomme de terre anciens recueillis et cultivés par des jardiniers, des agriculteurs et des chercheurs au Canada avant l’établissement d’un système officiel d’enregistrement des cultivars, en 1923. Les cultivars de pomme de terre anciens constituent un matériel génétique utile pour la sélection des pommes de terre.

Les empreintes génétiques permettent effectivement de distinguer les variétés de pomme de terre. Elles peuvent également servir à contrôler les pommes de terre de semence et à rendre le système de gestion des variétés plus efficace.

Marqueurs moléculaires de fruits d’espèces arborescentes (Suresh Naik, Agriculture et Agroalimentaire Canada)

Les marqueurs moléculaires sont des séquences d’ADN ou des protéines facilement détectables dont la transmission héréditaire peut être retracée. Pour être utiles, les marqueurs moléculaires doivent posséder certaines caractéristiques – ils doivent être polymorphes, reproductibles et être de préférence codominants. Ils doivent également être détectés rapidement de façon peu coûteuse et se prêter à l’automatisation.

Les méthodes classiques basées sur des observations morphologiques sont longues, et leurs résultats sont influencés par l’environnement. Les outils moléculaires peuvent compléter les méthodes classiques. Cependant, devrait-on rendre l’utilisation des marqueurs moléculaires obligatoire? Cette méthode devrait-elle être la seule utilisée? Cette méthode éliminera-t-elle les essais au champ avec des variétés de comparaison? Si l’on répond non à ces questions, l’élaboration de profils d’ADN pour les variétés constituera un coût additionnel.

Une variété dont l’unicité ne pourrait être déterminée que par des marqueurs moléculaires ne serait pas utile si son aspect physique n’était pas unique. S’il n’y avait pas d’inspection physique, quelqu’un pourrait, en théorie, demander et obtenir un certificat d’obtention pour une variété obsolète. Une banque d’empreintes pourrait empêcher qu’une telle chose se produise, mais des coûts importants seraient associés à sa création. Si le Canada (ou tout autre pays) décidait d’utiliser les marqueurs génétiques comme seul outil d’identification, le pays d’origine et le sélectionneur seraient-ils prêts à payer pour cela et ne pourraient-ils pas décider de ne pas exporter leur variété au Canada? Il pourrait être nécessaire de prendre des mesures de caractères botaniques pour protéger nos variétés dans d’autres pays. Un système faisant appel à la fois à des mesures botaniques et à des mesures moléculaires fournirait la meilleure protection.

Discussion libre

Après les exposés, les participants ont eu l’occasion de poser des questions pour éclairer le débat et de formuler des commentaires.

Des participants ont demandé de l’information sur les progrès réalisés dans le domaine des techniques de l’ADN permettant une identification fiable des variétés de cultures fourragères et de pelouses en plaque. On a signalé que des efforts sont déployés pour élaborer des marqueurs pour ces espèces, mais que le nombre de variétés pose des problèmes.

La discussion s’est orientée sur les principaux facteurs déterminants de l’utilisation des techniques moléculaires. Certains participants estimaient que le coût d’obtention des données était le principal facteur limitant. On a fait remarquer que les outils moléculaires pourraient être rentables, étant donné qu’ils permettraient aux sélectionneurs d’obtenir un meilleur rendement sur le capital investi s’il leur était possible mieux protéger leur propriété intellectuelle. Si l’on compare les coûts des techniques moléculaires et des techniques classiques, il faut inclure tous les coûts, notamment ceux liés aux essais au champ. Il faut également considérer qu’avant d’adopter ces technologies, il faudra établir des seuils de pureté et s’entendre sur les niveaux de pureté à exiger.

On a comparé l’utilisation des nouvelles technologies et des méthodes classiques dans l’identification des variétés. On s’est demandé si les nouvelles technologies ne pourraient par réduire encore plus la « distance entre les variétés », au point que cette distance pourrait approcher zéro, ce qui rendrait l’enregistrement de nouvelles variétés difficile, voire impossible. On a également souligné que l’identification des variétés visait plusieurs objectifs connexes, mais différents : la protection des obtentions, l’enregistrement des variétés, la certification des semences sélectionnées ou la commercialisation.

On a souligné que la définition de variété a changé, ainsi que la façon d’aborder la distinction, l’homogénéité et la stabilité. On a suggéré que l’ACIA devrait élaborer des critères distincts pour des espèces différentes. En réponse, on a indiqué que les principes sur lesquels reposent les techniques d’identification phénotypiques ou moléculaires sont probablement les mêmes, les techniques moléculaires fournissant tout simplement toute une gamme de nouveaux outils. Par exemple, même si les techniques moléculaires peuvent faciliter l’acquisition de données liées à l’émission d’un certificat d’obtention, les sélectionneurs continueront d’utiliser les descriptions botaniques de leurs variétés, car c’est ce dont les producteurs ont besoin.

On a indiqué que les variétés non distinctes au niveau phénotypique, mais distinctes au niveau moléculaire doivent être contrôlées dans la documentation du système de certification des semences. Les technologies moléculaires peuvent fournir un système de vérification pour prendre des mesures à posteriori.

On a fait remarquer qu’une certaine variabilité au sein d’une variété n’est pas nécessairement une mauvaise chose. Ce qui est important, c’est qu’un seuil de variabilité acceptable soit défini.

On a souligné qu’il peut être suffisant d’utiliser un gène ou un caractère

pour identifier une variété chez une espèce donnée, mais pas nécessairement chez toutes les espèces. Il pourrait être nécessaire d’adopter une approche au cas par cas ou variable selon la culture.

Discussion et commentaires des participants

En petits groupes, les participants ont examiné la possibilité d’utiliser les techniques moléculaires dans le cadre de l’examen DHS de la protection des obtentions végétales, et aussi dans le cadre des systèmes d’enregistrement des variétés et de certification des semences. La section suivante résume les idées exprimées dans les rapports de la séance plénière qui a suivi les réunions en petits groupes, lesquelles idées ne représentent pas nécessairement un consensus, à moins d’indication contraire.

Sujet de discussion no 1 :

Est-il possible d’utiliser les techniques moléculaires au Canada dans le cadre de l’examen DHS de la protection des obtentions végétales? Dans l’affirmative, l’utilisation de ces techniques doit-elle se limiter à certaines espèces ou aux végétaux à caractères nouveaux (VCN), aux organismes génétiquement modifiés (OGM) ou à d’autres conditions?

De nombreux participants estimaient possible d’utiliser les techniques moléculaires dans le cadre de l’examen DHS de la protection des obtentions de certaines cultures ou espèces, mais pas nécessairement de façon générale dans tout le secteur. Pour le moment, le travail se fait sans les méthodes moléculaires. Les techniques moléculaires pourraient notamment s’appliquer aux VCN et aux OGM, mais pour certaines cultures, elles pourraient entraîner des complications inutiles.

On a dit des techniques moléculaires qu’elles étaient un moyen d’obtenir des données de haute qualité à un coût relativement bas. Toutefois, s’il devenait obligatoire d’utiliser ces techniques dans les cas où des marqueurs morphologiques fournissent des données adéquates, les coûts additionnels pourraient devenir déraisonnables et constituer un fardeau inutile.

Selon certains, il serait préférable d’utiliser les techniques moléculaires sur une base volontaire, au cas par cas et selon le type de culture. Le Bureau de la protection des obtentions végétales pourrait considérer les marqueurs moléculaires comme des descripteurs additionnels ou une source de données supplémentaires. Les marqueurs moléculaires ne devraient pas remplacer les épreuves phénotypiques et morphologiques dans l’examen DHS.

En ce qui concerne l’examen DHS, on a fait remarquer que les techniques moléculaires sont particulièrement efficaces pour déterminer la « nouveauté » et, par conséquent, la « distinction ». Elles pourraient être utiles également pour déterminer l’homogénéité, mais leur potentiel d’utilisation pour démontrer la stabilités était jugé faible.

On a également formulé les commentaires suivants :

  • Des problèmes d’accessibilité pourraient se présenter dans le cas de certains programmes de sélection, à cause des moyens nécessaires pour appliquer les technologies et des coûts engendrés.
  • Les VCN et aux OGM et les VCN ne devraient pas être traités différemment des cultures classiques.
  • Si les marqueurs moléculaires devaient jouer un rôle dans le système de protection des obtentions végétales, il faudrait augmenter le matériel de référence (plus de variétés dotées de marqueurs).
  • Le BPOV ne serait pas responsable de l’établissement des normes ou des seuils ou encore de l’examen des marqueurs moléculaires. Ces derniers seraient traités de la même façon que les descriptions botaniques.

Sujet de discussion no 2 :

Est-il possible d’utiliser les techniques moléculaires au Canada pour l’enregistrement des variétés et la certification des semences? Dans l’affirmative, l’utilisation de ces techniques doit-elle se limiter à certaines espèces ou aux végétaux à caractères nouveaux (VCN), aux organismes génétiquement modifiés (OGM) ou à d’autres conditions?

Certains participants ont fait remarquer que les systèmes actuels d’enregistrement des variétés et de certification des semences ne semblent pas créer d’obstacles aux sélectionneurs et se demandaient s’il y a réellement un problème. Par ailleurs, certains jugeaient que les marqueurs moléculaires fournissent des moyens utiles et pratiques pour déceler les problèmes d’homogénéité dus à des conditions environnementales (par exemple une réduction de la germination due à la sécheresse).

On a souligné que l’utilisation des techniques moléculaires ne devrait pas être obligatoire. Si elles étaient exigées, ces techniques ne devraient s’appliquer qu’à certaines espèces. Certains participants ont proposé de conserver le statu quo pour l’enregistrement des variétés et la certification des semences et d’exiger des données moléculaires pour les VCN et aux OGM dans la déclaration portant sur les nouvelles variétés, mais de laisser optionnelle l’utilisation de marqueurs moléculaires dans le cas des autres demandes.

L’utilisation de marqueurs moléculaires pour l’enregistrement des variétés était jugée utile dans le cas de certaines cultures dont les variétés commencent à être difficiles à distinguer par des caractères morphologiques. Dans les cas où il n’y a pas de différences observables, les marqueurs moléculaires pourraient être utiles. Toutefois, on a également fait remarquer que les nouvelles variétés doivent pouvoir se distinguer de quelque autre façon, et non seulement par les marqueurs génétiques.

Dans le cas de la certification des semences, les marqueurs moléculaires peuvent être utilisés comme outils de contrôle permettant de vérifier que le processus de certification des semences donne les résultats voulus. Ils peuvent également accroître la confiance du public concernant la pureté et la sécurité des semences et des grains canadiens. Ces techniques peuvent également se révéler utiles pour régler les différends.

On a également formulé les commentaires suivants :

  • L’utilisation des techniques moléculaires pour l’enregistrement des variétés doit être harmonisée avec son utilisation pour la protection des obtentions végétales.
  • Il faut une entente internationale concernant les méthodes et les procédures à utiliser.
  • Certains problèmes juridiques associés à l’utilisation des marqueurs moléculaires pourraient exiger une vérification par une tierce partie.
  • L’ACIA devrait coordonner et vérifier l’utilisation des marqueurs moléculaires.
  • L’ACIA devrait accréditer/certifier les laboratoires qui désirent appliquer des techniques moléculaires.

Sujet de discussion no 3 :

Quelles sont les prochaines étapes à l’application de ces nouvelles techniques?

Des participants ont réaffirmé que le statu quo suffit dans le cas de certaines cultures ou espèces, mais que d’autres cultures pourraient bénéficier de l’utilisation des techniques moléculaires. Ces dernières permettent de vérifier et de confirmer les résultats du système classique.

Des participants ont exprimé leur opinion sur la tendance à utiliser de plus en plus les techniques moléculaires. On a fait remarquer que la traçabilité axée sur le marché est un moteur important, et que cette traçabilité comprend à la fois les exigences de traçabilité liées à l’innocuité des aliments et la traçabilité commerciale liée à l’image de marque, aux allégations en matière de santé, etc. Certains participants ont souligné qu’il faut tenir compte des besoins de l’utilisateur final – par exemple, les inspecteurs des grains vont-ils exiger des marqueurs moléculaires pour le contrôle de la qualité? D’autres ont souligné que le coût est le moteur important. On a indiqué que ceux qui utilisent les techniques moléculaires maintenant seront en meilleure position plus tard lorsque la demande de données fondées sur les marqueurs moléculaires sera plus grande.

Certains ont fait remarquer que les données liées aux caractéristiques phénotypiques d’une variété sont validées dans le cadre du processus d’enregistrement de cette variété. Toutefois, les données liées aux marqueurs moléculaires, qui peuvent provenir d’une multitude de tests, de méthodes et de techniques différentes, ne sont pas validées. On a suggéré que l’établissement d’une technique moléculaire commune permettrait d’en valider les données simplement et économiquement. La mise au point de méthodes d’analyse normalisées à l’échelle nationale serait donc l’une des étapes clés dans l’application courante des techniques moléculaires.

On a fait observer que l’ACIA pourrait utiliser des échantillons historiques dans le but d’établir des seuils relatifs à la distinction. On pourrait ainsi réexaminer les cultures pour déterminer ce qui peut être considéré comme « semblable » et ce qui peut être considéré comme « différent ». On a également proposé aux intervenants de créer des groupes de travail pour élaborer des seuils pour les marqueurs.

Des participants ont fait remarquer qu’il faudra de plus amples discussions et consultations sur de nombreux sujets et questions, notamment sur les points suivants :

  • Les plateformes, systèmes et cultures auxquels les techniques moléculaires peuvent s’appliquer
  • Les répercussions juridiques et commerciales.
  • Les questions de confidentialité – qui aurait accès aux bases de données et qui les contrôlerait?
  • La quantité de données nécessaires. Les marqueurs devraient-ils être liés ou non à des caractères phénotypiques?
  • La façon de traiter les petites différences non liées à des caractères souhaitables.
  • Les méthodes d’enregistrement électronique des données à des fins d’utilisation ou de partage.

PARTIE 3 : ÉVOLUTION DES TECHNIQUES MOLÉCULAIRES À L’ÉCHELLE INTERNATIONALE

Exposés

Introduction à la protection des variétés végétales et à l’examen DHS selon la Convention de l’UPOV (Peter Button, directeur technique, UPOV)

La Convention internationale pour la protection des obtentions végétales a donné naissance à l’Union internationale pour la protection des obtentions végétales (UPOV). L’UPOV comptait 58 États membres le 17 juin 2005.

La mission de l’UPOV est de « mettre en place et promouvoir un système efficace de protection des variétés végétales afin d’encourager l’obtention de variétés dans l’intérêt de tous ».

L’UPOV a établi un système de protection sui generis reconnu internationalement pour les sélectionneurs des États membres de l’UPOV. Une des caractéristiques clés du système de l’UPOV est qu’il exige que les variétés soient distinctes, homogènes et stables (DHS), ce qui fait l’objet de ce qu’on appelle l’examen DHS. La « distinction » signifie qu’une variété « doit se distinguer nettement de toute autre variété dont l’existence est notoirement connue ».

L’« homogénéité » signifie qu’une variété doit être « suffisamment uniforme dans ses caractères pertinents, sous réserve de la variation prévisible compte tenu des particularités de sa reproduction sexuée ou de sa multiplication végétative ».

La « stabilité » signifie que les caractères pertinents d’une variété « restent inchangés à la suite de ses reproductions ou multiplications successives, ou, en cas de cycle particulier de reproductions ou de multiplications, à la fin de chaque cycle ».

Les « caractères » qui sont utilisés dans l’examen DHS sont, par exemple, la couleur de la fleur, la forme de la feuille, etc.

Un caractère doit répondre à un certain nombre d’exigence de base pour être utilisé dans le cadre d’un examen DHS ou pour décrire une variété. Le caractère doit :

  • résulter d’un certain génotype ou d’une certaine combinaison de génotypes;
  • être suffisamment homogène et répétable dans un environnement donné;
  • présenter une variation suffisante d’une variété à l’autre pour pouvoir servir à établir une distinction;
  • pouvoir être défini et reconnu de façon précise;
  • permettre de satisfaire aux exigences en matière d’homogénéité;
  • permettre de satisfaire aux exigences en matière de stabilité.

Les caractères peuvent ou non avoir directement une pertinence commerciale. Par exemple, les critères ci-dessus peuvent éliminer certains caractères importants sur le plan commercial, le rendement par exemple.

Des constituants chimiques peuvent représenter des caractères acceptables, à la condition qu’ils répondent aux critères. Il est important que les caractères fondés sur des constituants chimiques soient bien définis et appuyés par une méthode d’examen appropriée.

L’UPOV a élaboré le document TG/1/3 « Introduction générale à l’examen de la distinction, de l’homogénéité et de la stabilité et à l’harmonisation des descriptions des obtentions végétales » (l’« introduction générale ») qui énonce les principes sur lesquels repose l’examen DHS. En outre, L’UPOV a établi des directives d’examen pour des espèces individuelles ou des groupes de variétés en ce qui a trait aux cycles de croissance, au nombre de plantes, au matériel à analyser, aux caractères à examiner, etc. L’examen DHS peut être effectué directement par les autorités de l’État membre de l’UPOV, par une partie désignée par ces autorités (par exemple un institut, le sélectionneur), ou les autorités peuvent prendre en compte les résultats d’examens ou essais précédents effectués, par exemple, par d’autres membres de l’UPOV. Ainsi, on peut observer un niveau de coopération élevé en matière d’examen DHS : achat de rapports d’examen DHS, accords bilatéraux visant à éviter la duplications d’examens, et essais DHS centralisés à l’échelle régionale ou mondiale. La coopération entre les autorités peut réduire le temps nécessaire à la réalisation des essais DHS, réduire les coûts et optimiser l’examen des caractères dans les essais de croissance.

Le système de l’UPOV est un système coopératif et harmonisé qui fonctionne bien. Dans son examen de l’utilisation future des techniques moléculaires, l’UPOV vise à conserver un système efficace, efficient et avantageux pour les sélectionneurs et les utilisateurs.

La protection des variétés végétales dans l’Union européenne (Anne Weitz, Office communautaire des variétés végétales (OCVV), France)

Le régime de protection communautaire des obtentions végétales a été établi en 1994. Les droits de propriété intellectuelle accordés en vertu de ce régime sont valides dans les 25 États membres de l’Union européenne. La plupart des membres de l’Union européenne sont également membres de l’UPOV, et le régime est harmonisé à la Convention de l’UPOV de 1991. En vertu du régime de l’OCVV, les droits d’obtention sont accordés à la suite d’une seule demande, d’une seule procédure et d’un seul examen et font l’objet d’une seule décision.

Le régime respecte les exigences de l’UPOV en matière de DHS. Pour qu’une protection soit accordée, il faut que la variété soit distincte des variétés existantes et qu’elle soit homogène et stable (ses caractères doivent rester les mêmes après plusieurs multiplications).

La variété doit également être « nouvelle » (commercialisée depuis moins d’un an dans l’UE et depuis moins de quatre ans à l’extérieur de l’UE (six ans dans le cas des arbres)). La protection est accordée pour une durée de 25 ans (30 ans pour les arbres, la vigne et les pommes de terre) et prévoit qu’une autorisation du détenteur des droits est requise pour la multiplication, la vente, l’importation ou l’exportation de la variété.

Pour le moment, on n’utilise pas de techniques moléculaires dans le cadre des protocoles d’examen DHS de l’OCVV, mais l’OCVV finance des projets de recherche et développement sur l’utilisation éventuelle des techniques moléculaires et participe aux discussions et consultations sur les répercussions et les questions liées aux techniques moléculaires. L’OCVV a reçu des demandes de sélectionneurs pour que les « empreintes génétiques » soient ajoutées à la description officielle des variétés dans le but de faciliter l’application des droits de protection des obtentions végétales au sein de l’UE.

Les marqueurs moléculaires et l’examen DHS, position actuelle de l’UPOV (Gerhard Deneken, chef, Département de l’examen des variétés, Institut danois des sciences agricoles, Danemark)

Les techniques moléculaires sont des outils d’examen DHS qui peuvent donner des résultats plus rapidement et plus efficacement, moins influencés par l’environnement, l’année, le stade de croissance et d’autres facteurs. Ces techniques donnent des résultats reproductibles qui permettent un traitement et un stockage plus faciles des résultats et des données. Toutefois, comme tous les nouveaux outils, elles soulèvent également certains problèmes, notamment des problèmes juridiques liés à la conformité à la Convention de l’UPOV, des répercussions éventuelles sur l’étendue de la protection, et des problèmes techniques concernant la fiabilité et la robustesse des techniques, l’accessibilité à la nouvelle technologie, l’harmonisation des méthodes, des coûts et des implications pour les sélectionneurs.

Le groupe de travail de l’UPOV sur les techniques biochimiques et moléculaires et notamment le profil de l’ADN étudie trois options d’introduction des techniques moléculaires dans le système de l’UPOV. Pour certaines applications, comme l’utilisation de marqueurs génétiques spécifiques pour déceler un caractère phénotypique (option 1) ou l’utilisation de marqueurs moléculaires pour la gestion des collections de référence (option 2), les techniques moléculaires seraient acceptables aux termes de la Convention de l’UPOV et ne réduiraient pas la protection accordée en vertu de cette convention. La troisième proposition (option 3) qui vise à créer un nouveau système, soulève un problème important. En effet, les techniques moléculaires pourraient ainsi permettre d’utiliser un nombre illimité de marqueurs pour trouver des différences entre les variétés. On se préoccupe également du fait que des différences au niveau génétique pourraient ne pas se traduire par des différences au niveau morphologique.

Évolution des techniques moléculaires : France (Sylvain Grégoire, Groupe d’étude et de contrôle des variétés et des semences (GEVES), France)

Le GEVES (Groupe d’étude et de contrôle des variétés et des semences) est l’organisme français responsable de l’examen des variétés, notamment dans le cadre de la protection des obtentions végétales et de la certification des semences.

Depuis 1985, le GEVES utilise l’électrophorèse pour l’identification des variétés et la détermination de la pureté ainsi que pour l’examen DHS. Les techniques moléculaires utilisées par le GEVES sont les empreintes génétiques (ISSR, AFLP), les marqueurs SSR et STS et les essais spécifiques à certains gènes (VCN et aux OGM, gènes de référence propres à certaines espèces, gènes de résistance, etc.).

L’organisme entreprend des recherches pour déterminer la possibilité d’utiliser les techniques moléculaires pour remplacer la caractérisation basée sur les essais agronomiques (option 1) et pour la gestion des collections de référence (option 2), notamment pour déterminer si les techniques moléculaires peuvent être utiles pour choisir les variétés notoirement connues qui peuvent être exclues d’un essai de croissance. Le GEVES est d’avis que l’option 3 (création d’un nouveau système) n’est pas une option valable.

Évolution des techniques moléculaires : Royaume-Uni (Robert Cooke, chef, Plant Variety Rights and Certification Group, NIAB, Royaume-Uni)

Le ministère de l’Environnement, de l’alimentation et des affaires rurales (Defra) est responsable, dans l’ensemble, de l’analyse des variétés et de la certification des semences au R.-U. Le NIAB effectue certains des travaux techniques dans ce domaine pour le compte du Defra, et il a été très actif en recherche sur l’utilisation des marqueurs moléculaires dans le cadre de l’examen DHS. Les premiers travaux sur les techniques moléculaires ont clairement indiqué le potentiel des marqueurs moléculaires dans la distinction d’ensembles de variétés, la confirmation de l’identité des variétés, la mesure de la diversité, etc., mais ils ont également soulevé des problèmes liés au nombre de marqueurs, à la localisation cartographique, à la qualité des marqueurs, etc.

Le NIAB a entrepris des recherches sur les options 2 et 3 liées aux techniques biochimiques et moléculaires de l’UPOV, et plus récemment sur l’option 1 également. Par exemple, le Defra a financé un projet visant à élaborer un ensemble de paires d’amorces SSR pour le blé qui pourraient être utilisées peu importe la plateforme de détection. Les résultats ont montré qu’en principe les critères D, H et S pourraient être étudiés à l’aide de marqueurs SSR bien caractérisés.

À mesure que le R.-U. étudie la possibilité d’utiliser les techniques moléculaires, l’option 1 (l’utilisation de marqueurs spécifiques pour remplacer la caractérisation basée sur les caractères phénotypiques) semble offrir les meilleures possibilités à long terme.

Protection des variétés végétales aux États-Unis d’Amérique (Janice Strachan, Plant Variety Protection Office, USDA National Agricultural Library (NAL), États-Unis)

Le Plant Variety Protection Office (PVPO) des É.-U. est responsable de l’application du Plant Variety Protection Act qui accorde aux propriétaires de variétés végétales des droits exclusifs de commercialisation aux États-Unis. Pour qu’une telle protection soit accordée, il faut que la variété soit nouvelle, homogène, stable et distincte de toutes les autres variétés. Cette loi stipule qu’une nouvelle variété est distincte lorsqu’elle diffère par au moins un caractère morphologique, physiologique ou autre clairement identifiable qui permet de la distinguer de toute autre variété établie et bien connue. Dans ce contexte, la signification des termes « caractère » et « identifiable » est vague à dessein pour tenir compte de l’évolution des connaissances et des techniques dans le domaine.

La protection accordée par le PVPO ne s’applique qu’aux semences reproduites sexuellement, aux tubercules multipliés et aux hybrides F1. Les variétés vendues ou utilisées depuis plus d’un an aux États-Unis et depuis plus de quatre ans à l’étranger ne sont pas admissibles à la protection. Les champignons et les bactéries sont explicitement exclus de l’application de la Loi. Les cultures multipliées par des méthodes asexuées sont du ressort du bureau des brevets américain.

Un certificat de protection reste en vigueur pendant 20 ans à partir de la date d’émission, ou pendant 25 ans dans le cas des vignes et des arbres. Il y a deux exemptions, dont l’une vise les agriculteurs qui peuvent conserver les semences de leurs récoltes pour les utiliser sur leur propre ferme, et l’autre vise les chercheurs qui peuvent utiliser une variété protégée dans leurs recherches. En vertu de cette dernière exemption, la collectivité des chercheurs peut échanger librement du matériel génétique.

Le PVPO ne procède pas à des essais de croissance. Le demandeur doit fournir toute l’information nécessaire, ce qui peut comprendre la description complète des variétés similaires, des échelles colorimétriques, des analyses statistiques, des photographies, des spécimens de plantes, etc. Le demandeur peut également fournir des données complémentaires, comme les résultats d’analyse d’isoenzymes ou d’analyses génétiques par des marqueurs RFLP, SSR ou autres. Les États-Unis accordent une protection basée sur des différences révélées par des marqueurs moléculaires si ces différences répondent à la définition de distinction, c’est-à-dire si elles sont évidentes.

Lorsque de nouvelles méthodes d’identification des variétés sont mises au point, le PVPO consulte les sélectionneurs et les experts en recherche pour savoir comment utiliser adéquatement ces méthodes. L’arrivée de l’analyse des isoenzymes, des marqueurs RFLP, RAPD et VNTR (dont les microsatellites) a soulevé de nombreuses questions. Doit-on permettre l’utilisation de différences dans les régions non-sens ou non codantes des chromosomes? Dans le cas de méthodes d’analyse non normalisées, les comparaisons effectuées à l’aide de bases de données sont-elles valables? Qui devrait être responsable de l’élaboration de méthodes normalisées? Qu’entend-on par caractère : un gène, une enzyme, une bande, une paire de bases, etc.? Lorsque de telles données sont utilisées pour établir la nouveauté, peut-on s’attendre à ce qu’elles soient reproductibles et stables au cours de toute la période de protection?

Discussion et commentaires des participants

En petits groupes, les participants ont examiné la possibilité d’utiliser, à l’échelle internationale et au Canada, les techniques moléculaires dans le cadre de l’examen DHS de la protection des obtentions végétales, et aussi dans le cadre des systèmes d’enregistrement des variétés et de certification des semences. La section suivante résume les idées exprimées dans les rapports de la séance plénière qui a suivi les réunions en petits groupes, lesquelles idées ne représentent pas nécessairement un consensus, à moins d’indication contraire.

Sujet de discussion no 1 :

Est-il possible d’utiliser les techniques moléculaires au Canada dans le cadre de l’examen DHS de la protection des obtentions végétales? Dans l’affirmative, l’utilisation de ces techniques doit-elle se limiter à certaines espèces ou aux végétaux à caractères nouveaux (VCN), aux organismes génétiquement modifiés (OGM) ou à d’autres conditions?

Les participants s’entendaient sur le potentiel d’utilisation des techniques moléculaires dans l’examen DHS. Il est plus probable que les techniques moléculaires constituent à l’avenir des outils supplémentaires et qu’elles ne remplaceront pas les descriptions phénotypiques. Toutefois, si l’on décide de créer une nouvelle plateforme dans laquelle seules des techniques moléculaires sont utilisées, il faudra redéfinir tous les éléments du système : seuils, définition de la distinction, objet de la protection, méthodes d’échantillonnage, etc.

On a fait remarquer que les techniques moléculaires pourraient être particulièrement avantageuses pour les cultures comportant peu de caractères morphologiques ou dont les variétés sont très semblables – ce type de cultures se prêteraient bien à l’élaboration de marqueurs. En général, les participants estimaient que les techniques moléculaires sont plus utiles pour établir la « distinction » plutôt que pour établir l’ « homogénéité » et la « stabilité ».

Si le Canada acceptait les techniques moléculaires en dehors des dispositions de l’UPOV, il pourrait y avoir des répercussions sur les variétés qui font l’objet d’un commerce international ou sur la protection dans d’autres pays.

Sujet de discussion no 2:

Est-il possible d’utiliser les techniques moléculaires au Canada pour l’enregistrement des variétés et la certification des semences? Dans l’affirmative, l’utilisation de ces techniques doit-elle se limiter à certaines espèces ou aux végétaux à caractères nouveaux (VCN), aux organismes génétiquement modifiés (OGM) ou à d’autres conditions?

Encore là, les participants s’entendaient sur le potentiel des techniques moléculaires dans l’enregistrement des variétés et la certification des semences. L’enregistrement d’une variété pourrait exiger que des marqueurs spécifiques soient liés à un caractère de qualité donné (p. ex. un caractère lié à la résistance à une maladie). Les marqueurs moléculaires pourraient également être utiles pour tracer un nouvel VCN et aux OGM. Toutefois, des participants ont souligné que l’utilisation des techniques moléculaires devrait être facultative.

Des participants ont fait remarquer que les techniques moléculaires sont particulièrement utiles et plus efficaces dans le cadre du contrôle a posteriori. L’examen de certains caractères morphologiques pourrait être remplacé par l’analyse de marqueurs moléculaires, mais il faudra toujours conserver les caractères biologiques dans le cadre de l’inspection des récoltes et de la certification des semences. Les descriptions de caractères phénotypiques visuels simples et fiables auront toujours leur place.

Certains participants se demandaient si les techniques moléculaires étaient vraiment nécessaires étant donné que les systèmes actuels d’enregistrement des variétés et de certification des semences et leurs exigences donnent d’excellents résultats. Certains reconnaissaient que la présence adventice pourrait avoir davantage d’impacts à l’avenir, mais ils estimaient que l’ajout des marqueurs moléculaires aux exigences actuelles constituerait un fardeau supplémentaire inutile.

Des participants ont fait remarquer que l’Europe et les autres membres de l’UPOV font face aux mêmes problèmes et discutent des mêmes questions que débattent les membres du secteur au Canada. Il serait donc important que le Canada participe aux discussions futures dans ce domaine.

Autres commentaires :

  • Les marqueurs moléculaires d’un cultivar doivent être complètement cartographiés.
  • De nombreux laboratoires utilisent actuellement des protocoles d’essai normalisés.
  • Les techniques moléculaires ne devraient pas être utilisées pour fournir de nouvelles données concernant d’anciens cultivars.

Sujet de discussion no 3:

Quelles sont les prochaines étapes à l’application de ces nouvelles techniques?

Les prochaines étapes découleront en grande partie des motifs invoqués pour l’utilisation des techniques moléculaires. Une fois, ces motifs clairement définis, des recherches appliquées à chaque culture seront entreprises. Par exemple, si on utilise les techniques moléculaires pour la protection des obtentions végétales, des recherches spécifiques chercheront à déterminer si les marqueurs moléculaires peuvent fournir des données appropriées pour l’examen DHS. On a suggéré d’utiliser le canola, le blé et l’orge pour vérifier l’application pratique des techniques moléculaires dans le cadre des systèmes actuels de protection des obtentions végétales, d’enregistrement des variétés et de certification des semences. Il serait également utile de voir si les techniques moléculaires pourraient s’appliquer à la détermination des différences entre des variétés très semblables.

Des participants ont suggéré d’accepter la présentation facultative de données moléculaires dans les systèmes de protection des obtentions végétales, d’enregistrement des variétés et de certification des semences pour déterminer à quel point ces données peuvent être utiles et applicables.

Des questions importantes demeurent :

  • Comment ces outils seront-ils intégrés aux systèmes actuels?
  • Qui paiera?
  • Comment ces outils seront-ils normalisés et harmonisés?
  • Quelles exigences devront être imposées concernant le nombre de marqueurs, l’interprétation des données, la variance acceptable, etc.?

Des participants ont réaffirmé l’importance de la participation du Canada aux consultations et à l’élaboration de la politique de l’UPOV. On a proposé que le Canada entreprenne un projet de recherche sur l’orge, un secteur qui n’est pas étudié actuellement par le sous-groupe d’étude des techniques biochimiques et moléculaires de l’UPOV. Des participants ont fait remarquer qu’il est important d’identifier tous les intervenants concernés et d’obtenir leur participation, tant au pays qu’à l’échelle internationale, pour que l’approche retenue soit harmonisée.

Autres commentaires :

  • Il ne faut pas que ce nouvel outil complique le système de certification des semences.
  • Il faut effectuer une analyse coûts-avantages complète.
  • L’acceptation des données fournies par les marqueurs moléculaires dans l’examen DHS, pour compléter les caractères morphologiques, représenterait un changement de politique.

PARTIE 4 : MESSAGES CLÉS ET PROCHAINES ÉTAPES

Messages clés

Les messages clés suivants découlent des exposés instructifs et des discussions animées qui ont eu lieu durant le séminaire :

  • Les techniques moléculaires ont un avenir au Canada dans le cadre des systèmes de protection des obtentions végétales, d’enregistrement des variétés et de certification des semences.
  • Les techniques moléculaires sont notamment utiles :
  • comme outil pour aider les détenteurs de droits à faire respecter ces droits;
  • dans le contrôle subséquent de la certification des semences et de l’inspection des récoltes.
  • Les techniques moléculaires ne conviennent pas à toutes les espèces.
  • Questions clés :  Les techniques moléculaires doivent-elles remplacer ou compléter les méthodes actuelles, et leur usage doit-il être volontaire ou obligatoire?   Combien de données sont essentielles?

Prochaines étapes

Les participants ont proposé les étapes suivantes pour faire évoluer le débat :

  1. Mettre au point des protocoles normalisés.
  2. Mettre à jour les systèmes de marqueurs.
  3. Élaborer des accords entre les intervenants sur :  les seuils et les techniques à utiliser.
  4. Viser l’harmonisation de protocoles spécifiques à chaque culture en ce qui concerne la protection des obtentions végétales, tant à l’échelle nationale qu’internationale.
  5. Trouver des moyens de valider les épreuves et d’accréditer les laboratoires.
  6. Passer en revue les projets spécifiques à des cultures qui existent au pays et à l’étranger pour déterminer tous les marqueurs qui pourraient être utilisés.
  7. Amorcer des projets de recherche sur certaines espèces.
  8. Le Canada devrait créer un sous-groupe d’étude des techniques biochimiques et moléculaires pour l’orge, et éventuellement un autre pour le pois, et participer à ceux pour le blé et le canola qui existent déjà.
  9. Accroître la participation du Canada aux réunions de l’UPOV sur les techniques biochimiques et moléculaires et la rétroaction aux experts et intervenants canadiens.
  10. Envisager une collaboration plus étroite avec le Forum national sur les semences.



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