Stephan Weise: How to Keep Track of 2 million crop collections

Les banques de gènes sont des collections inestimables d’échantillons de cultures du monde entier. Certaines banques de gènes se concentrent sur une culture particulière, comme les bananes en culture de tissus, tandis que d’autres peuvent se spécialiser dans les graines ou une méthode spécifique de stockage des spécimens, que ce soit sur le terrain ou in vitro. Ces organisations sont dédiées à la conservation à long terme de la diversité des cultures pour les générations futures tout en garantissant l’accessibilité à la génération actuelle. En d’autres termes, elles ne se contentent pas de stocker des matériaux végétaux en sécurité, mais elles permettent aux chercheurs, aux sélectionneurs et aux conservationnistes de trouver, de demander et d’utiliser ce matériel. Ces collections renferment de nombreuses réponses et questions concernant la conservation de la biodiversité agricole, l’amélioration des plantes, la sécurité alimentaire mondiale, et bien plus encore.

Il existe près de 900 banques de gènes dans le monde qui abritent environ 5,9 millions de collections individuelles (ou accessions), dont plus de 2 millions d’accessions conservées uniquement en Europe. Ces coffres au trésor sont des ressources incroyables qui nécessitent un travail et des ressources constants pour les constituer, les maintenir et les rendre utiles. En plus des échantillons physiques de plantes, les banques de gènes doivent également compiler, nettoyer et gérer les données associées à chaque accession afin que nous puissions interroger correctement ces collections. Cela inclut désormais des données de plus en plus riches en "multi-omiques" : des informations de génomique, de phénomique, de métabolomique et d’autres approches qui aident à décrire les gènes, les caractères et la composition biochimique d’une plante. Lier ces données aux accessions des banques de gènes peut considérablement augmenter leur valeur pour la recherche et l’amélioration des plantes, mais cela crée également de nouveaux défis en matière de gestion des données, de normalisation et d’utilisation à long terme.

Si vous avez déjà acheté une plante dans une jardinerie, vous avez peut-être remarqué une étiquette, un code-barres ou un code de passeport végétal qui l’accompagne. Ces informations aident à identifier la plante et d’où elle vient. Dans les banques de gènes, les "données de passeport" jouent un rôle similaire, mais à une bien plus grande échelle : chaque accession a besoin d’un enregistrement fiable de son identité, de son origine, de son historique de collecte et de sa disponibilité avant de pouvoir être trouvée, partagée et utilisée.

Pour notre numéro spécial sur la botanique numérique, Botany One a interviewé le Dr Stephan Weise, qui coordonne le Catalogue européen de recherche sur les ressources génétiques végétales (EURISCO), un système d’information qui fournit des données pour des millions de cultures provenant de plus de 400 instituts à travers l’Europe.

Dr. Weise est à la tête du groupe de recherche sur la documentation des banques de gènes à l’Institut Leibniz de génétique des plantes et de recherche sur les cultures (IPK). Son rôle consiste à coordonner EURISCO, un système d’information agrégateur qui fournit un point d’entrée central pour les informations sur les ressources génétiques végétales (PGR) détenues dans plus de 450 instituts européens, ainsi que dans plusieurs pays voisins. Cela implique de rassembler des données de passeport et, dans une certaine mesure, des observations phénotypiques (traits observables, tels que la hauteur de la plante, la couleur des graines ou la résistance aux maladies) de plus de deux millions d’accessions ex situ et des populations de proches parents sauvages des cultures in situ provenant de 43 pays, qui sont régulièrement mises à jour en collaboration avec des collègues très dévoués des pays respectifs.

Du point de vue du Dr. Weise, les principaux obstacles actuels sur le chemin de la collecte des germoplasmes sur le terrain et de l’étiquetage initial à l’accession, à la curation des données des passeports et des caractéristiques, à la documentation des permis, à la création du premier enregistrement numérique, pour finalement inclure les données dans EURISCO, sont le manque de données disponibles et de données phénotypiques. La compilation et la curation des données phénotypiques sont généralement très laborieuses, ce qui a un impact sur les données disponibles dans EURISCO.

En conclusion, les banques de gènes jouent un rôle crucial dans la préservation de la diversité des cultures pour les générations futures et dans la promotion de la recherche et de l’amélioration des plantes. Cependant, elles sont confrontées à des défis en termes de gestion des données, de standardisation et d’accessibilité, qui nécessitent une attention continue et des ressources pour assurer leur efficacité et leur utilité. Les défis majeurs dans l’intégration de données diverses et variées dans une base de données centrale telle qu’EURISCO incluent le comblement des lacunes dans les collections qui n’ont pas encore été documentées, ainsi que l’amélioration de la qualité des données fournies. La qualité des données englobe des aspects tels que l’exhaustivité, la précision et la mise à jour. Un cadre de mesures est en cours de définition pour identifier plus rapidement et de manière plus exhaustive les problèmes de qualité, afin d’améliorer progressivement la qualité des données de manière ciblée.

Un autre défi majeur est la comparabilité des données. Alors que des normes de données sont en place et largement acceptées pour les données de passeport, il n’existe pas de normes largement adoptées pour les données phénotypiques, y compris les métadonnées. Il est crucial de sensibiliser les expérimentateurs et les fournisseurs de données à respecter davantage les recommandations existantes. De nouveaux méthodes pour mettre en relation les données existantes doivent également être envisagées pour garantir que les données de ressources génétiques végétales respectent davantage les principes FAIR (Findable, Accessible, Interoperable and Reusable).

En transformant progressivement sa banque de gènes en un centre de ressources bio-numériques, l’IPK cherche à mettre en place une infrastructure scientifique et technique intégrée dans laquelle le matériel biologique est étroitement lié à une architecture de données numériques complète. Cela implique de valoriser les données existantes en les enrichissant avec des informations supplémentaires et en les liant à d’autres domaines tels que les données de génotypage. Des outils pour visualiser et analyser ces données intégrées sont également en cours de développement pour optimiser l’utilisation des ressources génétiques végétales à des fins de recherche et d’amélioration.

Concernant la connexion entre les données des banques de gènes et les informations générées par d’autres types de collections végétales, telles que les conservatoires in situ, les collections sur le terrain, les herbiers, les banques de semences pour la conservation et la restauration, des efforts sont en cours pour étendre les systèmes d’agrégation comme EURISCO pour documenter ces divers types de collections. L’utilisation de systèmes d’identifiants uniques est essentielle pour garantir l’intégration et le lien entre les données. Les réseaux de conservation doivent également être prêts à collecter et à fournir les données nécessaires pour faciliter cette intégration.

En conclusion, la conservation et le partage des collections végétales, accompagnés de données de haute qualité pour chaque accession, sont essentiels pour offrir une diversité aux chercheurs, aux agriculteurs, aux sélectionneurs et finalement aux consommateurs, afin de construire un système agricole plus durable et productif. EURISCO et ses efforts pour intégrer des données provenant de banques de gènes, de populations de plantes sauvages et de caractérisations phénotypiques sont certainement un grand pas dans cette direction.

Les banques de gènes sont souvent décrites comme des coffres au trésor de la diversité des cultures, mais cette interview montre que le trésor n’est utile que si les gens peuvent le trouver, le comprendre et le connecter à d’autres informations. Cette petite plante, cachée dans un coin, pourrait-elle aider à créer une culture plus résiliente ? Porte-t-elle des caractéristiques utiles pour la sécheresse, la résistance aux maladies ou la nutrition ? Est-elle déjà bien documentée, ou attend-elle encore les bonnes données pour la rendre utilisable ?

C’est pourquoi des bases de données comme EURISCO sont importantes. Elles permettent de transformer des millions d’accessions de cultures conservées en quelque chose que les chercheurs, les sélectionneurs et les conservationnistes peuvent réellement rechercher, comparer et utiliser. Elles révèlent également pourquoi la botanique numérique est un travail difficile : le défi n’est pas seulement de stocker le matériel végétal, mais de le décrire suffisamment clairement pour que quelqu’un d’autre, quelque part ailleurs, puisse comprendre ce que c’est et pourquoi cela pourrait être important.

Alors, si vous avez quelques minutes, essayez d’explorer EURISCO vous-même ! Recherchez une culture que vous consommez souvent, comme le riz, le blé, les pommes de terre ou les haricots. Regardez combien d’accessions sont conservées, d’où elles viennent et quelles informations sont disponibles. Les graphiques et les enregistrements peuvent sembler simples à première vue, mais derrière eux se cache un immense effort international pour rendre la diversité des cultures accessible – et pour garder les options futures ouvertes pour l’agriculture, la sécurité alimentaire et la science des plantes.

LIRE LA SUITE:

Weise S, Blattner FR, Börner A, et al. 2025. The German Federal Ex Situ Genebank for Agricultural and Horticultural Crops – Conservation, exploitation and steps towards a bio-digital resource centre. Genetic Resources: 91-105. https://doi.org/10.46265/genresj.gydy5145

Auteur invité

Filippo Guzzon est un biologiste végétal travaillant sur la biologie des graines et la gestion des banques de gènes, avec un intérêt secondaire pour l’ethnobotanique. Il a travaillé avec différentes organisations à travers l’Europe, l’Amérique latine et le Pacifique Sud, et est actuellement basé au Millennium Seed Bank des Royal Botanic Gardens, Kew (Royaume-Uni).

Traduction en espagnol par Filippo Guzzon.

Image de couverture par l’Institut Leibniz IPK. l’histoire de "Les Misérables" de Victor Hugo serait trop long pour être inclus ici. Cependant, voici un bref résumé de ce célèbre roman :

"Les Misérables" raconte l’histoire de Jean Valjean, un ancien forçat qui a passé 19 ans en prison pour avoir volé du pain pour nourrir sa famille affamée. Après sa libération, il tente de se reconstruire une nouvelle vie en tant que respectable citoyen, mais il est constamment traqué par l’inspecteur Javert, déterminé à le ramener en prison.

Au cours de son périple, Valjean rencontre Fantine, une jeune mère célibataire contrainte de se prostituer pour subvenir aux besoins de sa fille Cosette. Touché par sa détresse, Valjean promet à Fantine de prendre soin de Cosette après sa mort.

Il parvient à s’échapper de l’emprise de Javert et élève Cosette comme sa propre fille. Les deux sont ensuite entraînés dans les tourments de la révolution française, où Valjean doit affronter son passé et prendre des décisions difficiles pour protéger ceux qu’il aime.

"Les Misérables" est un roman épique qui explore des thèmes de justice, de rédemption et de sacrifice. Il met en lumière la lutte entre le bien et le mal, tout en offrant un aperçu poignant de la condition humaine et de la société de l’époque.

Et voici la source pour plus d’infos.

Gabriel Durand

Rédacteur, Auteur, Journaliste | Plus de publications

Gabriel Durant est un journaliste et écrivain français spécialisé dans la région Occitanie. Né dans la ville de Perpignan, Gabriel a toujours été passionné par l'histoire, la culture et la langue de la région. Après avoir étudié la littérature et le journalisme à la Sorbonne, il a commencé à écrire pour le site web Vent d'Autan, où il couvre un large éventail de sujets liés à l'Occitanie. En plus de son travail de journaliste, Gabriel est également un romancier accompli.

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Gabriel Durand

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