De nouvelles variétés de tomates

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : La plante domestiquée
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2016 | Académie : Afrique

Afrique • Juin 2016

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

De nouvelles variétés de tomates

Après la pomme de terre, la tomate est le légume le plus consommé dans le monde. Au cours de la domestication, des milliers de variétés différentes ont été produites.

Depuis 2013, une nouvelle variété de tomate cultivée, la Garance, a été obtenue par l’INRA. Il aura fallu une vingtaine d’années de recherches pour l’obtention de cette tomate.

À l’aide de l’exploitation des documents mise en relation avec vos connaissances :

présentez les intérêts d’avoir mis au point cette nouvelle variété Garance 

expliquez comment la nouvelle variété Garance a été obtenue à partir de variétés anciennes, tout en recevant le label « sans OGM » (Organisme génétiquement modifié).

document 1 Quelques critères de variétés de tomates cultivées

a. Comparaison de quelques critères agronomiques entre trois variétés de tomates cultivées

Des études ont révélé que les consommateurs préfèrent, esthétiquement, des tomates de gros calibre et de couleur rouge vif. Une tomate qui présente des défauts est dite « déclassée ».

Variété

Nombre de résistances aux nuisibles

Pourcentage de tomates déclassées

Aspect esthétique

(note sur 10)

Qualité gustative

(note sur 10)

DCC 84

(tomate cœur de bœuf rouge)

3

5,8

8

6,0

Garance

(tomate ronde rouge)

8

0,5

7,8

6,5

DN 75

(tomate ronde noire)

4

2,1

7,5

6,5

D’après C. Mazolier, Tomate en agriculture biologique : variétés de type ancien en tunnel froid, 2010

b. Teneurs (moyennes) des tomates de la variété Garance, en différentes substances par rapport à une tomate standard

Lycopène

+ 65 %

Vitamine C

+ 90 %

Sucres

+ 32 %

D’après INRA, 2010

document 2 Nature et propriétés physiologiques du lycopène et de la vitamine C

La vitamine C participe à la synthèse des globules rouges et contribue au bon fonctionnement du système immunitaire. Il est recommandé d’en consommer quotidiennement entre 75 et 90 mg.

Le lycopène est un pigment rouge vif, dont la consommation régulière réduit le risque de souffrir d’une maladie cardio-vasculaire, du diabète ou encore de l’ostéoporose, et aurait un effet protecteur contre certains cancers.

document 3 L’obtention de nouvelles variétés végétales par croisement

La fleur de tomate est capable de s’autoféconder, c’est-à-dire que son pollen peut venir féconder ses propres ovules.

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Pour forcer deux variétés A et B à se croiser, il est donc nécessaire de retirer les étamines de la plante qui sera utilisée comme femelle et d’apporter le pollen de la plante utilisée comme mâle.

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document 4 Caractéristiques d’une variété de tomate sauvage

Variété

Couleur

Taille du fruit

Qualités

Solanum cheesmanii

Jaune-orange

1 à 2 cm

– Multiples résistances

– Richesse en sucres

D’après S. D. Tanksley, The Plant Cell, 2004

document 5 La sélection de variété végétale par rétrocroisement

a. Le brassage intra-chromosomique ou crossing-over

svtT_1606_01_02C_03

b. Le principe de la sélection par rétrocroisements

Soit une variété M de faible intérêt agronomique, qui possède dans son génome un gène Z codant un caractère que l’on souhaite transférer à une autre variété cultivée, N, présentant de nombreux caractères agronomiques intéressants (liés au fruit : forme, fermeté, couleur, taille, etc.).

Par le croisement de ces deux variétés, on obtient un hybride F1 dont le génome renferme bien le gène Z, mais aussi la moitié de l’ADN de la variété M, ce qui diminue beaucoup les qualités de l’hybride F1.

Afin de remédier à ce phénomène, on réalise alors une série de rétrocroisements, lesquels consistent à croiser l’hybride F1 avec la variété N. Les hybrides (F2, F3, etc.) qui se forment ainsi possèdent de moins en moins d’ADN de la variété M. À chaque génération, seuls les hybrides renfermant le gène Z sont sélectionnés.

c. Schéma décrivant le principe de la sélection par rétrocroisements

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Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Le sujet comporte deux questions. Il est bon d’identifier en premier lieu les documents se rapportant à la première question (documents 1 et 2) et ceux ayant trait à la deuxième question (documents 3, 4 et 5)

Pour la première question, la solution de facilité est d’envisager les documents les uns à la suite des autres, mais l’on risque de les paraphraser. Il est donc préférable de dégager des idées directrices en s’appuyant sur les informations de chaque document.

La deuxième question est plus difficile  là, l’analyse successive et dans l’ordre des documents 3, 4 et 5 est peu pertinente. Il faut d’abord dégager le but à atteindre grâce au document 5b, puis montrer comment on y parvient grâce au document 5c. Cela conduit à exploiter les informations extraites des documents 3, 4 et 5a.

En agronomie, on utilise souvent un langage qui n’a pas toujours la rigueur de celui utilisé en génétique. Par exemple, dans le document 5, il est question de gène que l’on voudrait transférer de la plante M à la plante N. Cela ne veut pas dire que la plante N ne possède pas ce gène. Cela veut dire que la plante N possède deux allèles de ce gène, (z//z), différents des deux allèles (Z//Z) de la variété M. Dans le corrigé, on a utilisé le langage rigoureux de la génétique, et donc considéré les allèles Z et z du gène d’intérêt.

Mobiliser ses connaissances

Les techniques de croisement permettent d’obtenir de nouvelles plantes (variétés hybrides) qui n’existaient pas dans la nature.

Les techniques de génie génétique permettent d’agir directement sur le génome des plantes cultivées.

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