Hybride F1

Un hybride F1 est la première génération d'un croisement, animal ou végétal, entre deux variétés distinctes ou races de lignées pures (donc homozygotes). La variété ainsi créée bénéficie de la vigueur hybride ou hétérosis.

Utilisation

Le rendement potentiel des hybrides est généralement supérieur à celui des anciennes variétés, les plantes hybrides possèdent des ressources génétiques supérieurs qui permettent une croissance plus rapide et un meilleur rendement, même en conditions difficiles. De nombreux essais et études ont prouvés la supériorité des hybrides sur les populations et les lignés, quelles que soient les conditions. L'effet hybride est surtout important chez les plantes allogames (tournesol, maïs) et diploïde. Chez les plantes polyploïdes et autogames (blé, pomme de terre, luzerne), l'effet est plus limité : la polyploïdie rend l'hybridation plus complexe et les ressources génétiques de ces plantes sont plus importante.

Les variétés hybrides sont principalement cultivées dans les pays ayant une agriculture intensive, car les agriculteurs y sont mieux à même d'exploiter le potentiel de ces plantes. Toutefois l'utilisation d'hybrides dans les pays tropicaux est également courante. La mécanisation est facilitée car les plantes sont très homogènes (première loi de Mendel). Les hybrides, combinant des caractères sélectionnés dans les deux lignées pures parentales, apportent aussi d'autres caractères intéressants pour les producteurs, par exemple des résistances à différentes maladies ou à des insectes ravageurs, mais aussi un plus grand éventail de précocité, l'enrichissement des grains en lipides ou en protéines, etc.

Limites des semences hybrides

Il n'est pas intéressant de ressemer les graines récoltées. En effet, les plantes qui en résulteraient seraient différentes de la variété homogène F1, car il se produit à la deuxième génération une disjonction des caractères (en vertu de la troisième loi de Mendel). Une production à base de F2 aurait une perte de rendement de l'ordre de 20%. Il est donc nécessaire de racheter des semences chaque année car la production de semences F1 n'est pas à la portée de l'agriculteur moyen (sauf dans le cas du maïs que l'on peut castrer à la main, un agriculteur peut conserver deux "lignées" avec un isolement de 200 m, puis croiser ces lignés chaque année en castrant le porte graine) . En France, la majeure partie des semences autorisées à la vente pour des plantes telles que le maïs, le tournesol et certaines espèces potagères sont des hybrides F1. Les agriculteurs ne peuvent donc plus conserver une partie de leur récolte comme semence d'une année sur l'autre. La généralisation des hybrides associée à l'établissement d'un catalogue rend captif le marché des semences. Cela ne vaut toutefois que pour les plantes allogames comme le maïs chez lesquelles domine la fécondation croisée.

Des recherches sont en cours pour produire du maïs apomictique qui permettrait la reproduction des semences à l'identique (ce qui n'est évidemment pas l'intérêt des entreprises semencières, ni peut-être à long terme celui des agriculteurs car les premiers ne seraient plus en mesure d'améliorer les variétés offertes sur le marché).

Biodiversité

La généralisation de l'emploi des hybrides F1, à l'exclusion d'autres approches, en agriculture intensive est contestée par des mouvements écologistes. Selon eux:

• les hybrides proposés à la vente encouragent une forte consommation d'intrants et portent donc une responsabilité dans les crises environnementales récentes.
• leur généralisation et l'abandon consécutif des variétés traditionnelles pourraient se traduire par un appauvrissement à terme de la biodiversité domestique.

La création de variétés commerciales d'hybrides F1 nécessite un important travail de sélection préalable de lignées pures dans des populations différentes, puis de tests de croisements de ces lignées pures. Pour bénéficier d'un effet d'hétérosis maximum, il faut que ces lignées soient très différentes, en outre il faut pouvoir y introduire les caractères recherchés, donc disposer de ce que les généticiens appellent un « réservoir de variabilité ». Paradoxalement, si les hybrides contribuent à l'uniformisation des champs cultivés, leur amélioration est tributaire d'une grande diversité, les semenciers possèdent et entretiennent des réservés génétiques contenant des millions d'individus distincts. Le grand nombres de variétés d'hybrides disponibles (2000 pour le maïs en Europe) permet de mobiliser une diversité génétique largement supérieur aux quelques dizaines de variétés populations qui existaient avant le développement des programmes de sélection.

Au niveau de l'impact environnemental les variétés hybrides n'ont pas des besoins supérieurs aux autres plantes par unité de rendement. Elles sont plus résistante aux maladies et aux aléas climatiques, car elles possèdent un potentiel génétique plus riche et performant que les variétés traditionnelles. La pollution par les fertilisants agricoles n'est pas lié aux caractères hybrides des semences, mais à une mauvaise adéquation entre les besoins de la plante et les apports. Un agriculteur biologique qui utilise des semences paysannes et qui met 30 tonnes de fumier (soit 150 unité d'azote brute) sur un blé d'hiver provoquera des rejets importants d'azote dans l'environnement: le blé va fixer au mieux 15 unité d'azote (azote efficace), l'azote du fumier va en grande partie finir dans l'environnement (eau et air). A l'inverse un producteur de maïs intensif qui apporte la même dose d'azote dans un maïs à haut rendement en plein remplissage des grains verra l'essentiel de son apport absorbé par la culture.

L'utilisation de variété à haut rendement et d'intrants agricoles posent plus généralement la question de l'intensification. L'utilisation des espaces naturels pour la production alimentaire peut être organisé selon deux approchent: soit on réduit l'impact de l'utilisation (en interdisant ou limitant les intrants), quitte à utiliser une plus grande surface à production égale (extensifier) soit on concentre la production sur une plus petite surface (intensifier) et on "rend à la nature" les surfaces économisés.

L'introduction des hybrides et des intrants a fait exploser les rendements agricoles dans les pays développés (multiplication par 5 à 10 selon les cultures), en parallèle on remarque que les surface forestière augmentent dans la plupart de ces pays (notamment en France), alors même que la consommation alimentaire a elle aussi explosé (accroissement démographique et consommation de viande). Il est raisonnable de penser que l'intensification agricole a permis de libérer des terres (les moins productives) et permis d'augmenter les espaces naturels.

Stérilité mâle

Article détaillé : Stérilité mâle.

Un moyen pour faciliter l'obtention d'hybrides F1 provenant du croisement de deux lignées pures est d'utiliser des variétés mâles-stériles, ce qui empêche l'autopollinisation.

Exemple : variétés de maïs mâle-stériles.

Notes et références

Annexes

Articles connexes

• Hybride

Liens externes

• Variétés F1, de quoi s'agit-il ? - semencemag.fr, 13 février 2009
• Les variétés hybrides: progrès génétique ou arnaque ? - Revue Nature & Progrès n^o 59, septembre 2006 [PDF]
• Variétés hybrides F1 et qualité, Dr Uwe Geier, Institut de recherche biodynamique au Forschungsring, paru dans Lebendige Erde 5/2008 (Traduction : François Germani et Aurélie Truffat, relecture François Delmond) [PDF]