Pourquoi utiliser des variétés hybrides ?

Pourquoi utiliser des variétés hybrides ?

Par Alice Danguy des Déserts et Johanna Girodolle

Dans le monde de l’amélioration des plantes et de la création variétale, il est très fréquent d’entendre parler d’ « hybrides F1 ». Nous avons écrit cet article dans le but de résumer leurs caractéristiques et spécificités, ainsi que leurs avantages et limites, du point de vue d’un sélectionneur de semences.(Toutes les références – sauf mention précisée dans le texte – sont tirées du livre Méthode de création des variétés en amélioration des plantes de M. André Gallais.)

Introduction

Les hybrides sont au cœur de l’amélioration variétale depuis plusieurs décennies. Ils ont été conceptualisés par Shull en 1908. Shull avait constaté que dans un mélange de plantes d’une même espèce, toutes les plantes avaient des performances différentes (hauteur, nombre de grains, résistance aux maladies etc…). Parmi toutes ces plantes, il y en avait quelques-unes aux performances agronomiques excellentes.  La question était de savoir comment obtenir à l’infini ces meilleures plantes. Il imagina que ces meilleures plantes pouvaient être obtenues systématiquement grâce aux croisements de parents complémentaires et produisant toujours les mêmes gamètes car issues de lignées pures (voir l’encadré 1 pour un rappel sur l’obtention de lignées pures). Le schéma de création de variétés hybrides était né.

Encadré 1 : Rappel sur la sélection généalogique

Lorsqu’un sélectionneur souhaite créer une nouvelle lignée pure, il procède souvent par sélection généalogique. Ce procédé débute généralement par un croisement entre deux lignées pures homozygotes déjà existantes, et possédant des caractères d’intérêt qu’il souhaite réunir dans une même lignée. À la suite de ce croisement, il obtient une première génération hybride : les F1, hétérozygotes et tous identiques. Le sélectionneur effectue ensuite une série d’autofécondations successives à partir des F1 : il obtient ainsi des F2, puis des F3, des F4… À partir la F2, les individus ne sont plus tous identiques, et il peut sélectionner ceux qui présentent les combinaisons intéressantes des caractères d’intérêt des lignées parentes. À force d’autofécondations successives, une lignée de plus en plus homozygote est sélectionnée (il y a une perte de 50 % de l’hétérozygotie à chaque autofécondation). Le sélectionneur finit ainsi par obtenir, après de nombreuses générations, une lignée pure, stable et reproductible, présentant la bonne combinaison des caractères d’intérêt.

1-Les mécanismes génétiques derrière la vigueur hybride

L’intérêt de la création de variétés hybrides repose sur le phénomène d’hétérosis. L’hétérosis s’observe par une supériorité de la descendance F1 pour un caractère (souvent quantitatif comme le rendement) par rapport à ses parents : c’est la vigueur hybride (voir illustration sur la photo 1).

Photo 1 : Descendance du croisement de deux lignées pures de maïs (parent 1 et parent 2) – Source : Birchler et al, 2003

 

 

 

Elle est proportionnelle à l’éloignement génétique des parents et dépend chez les plantes du système de reproduction (un aspect qui sera développé dans la troisième partie de l’article). Deux mécanismes de complémentation génétique peuvent expliquer ce phénomène de vigueur hybride.

  • La superdominance

Il s’agit de complémentation entre deux allèles d’un gène (A et a), de telle façon que l’individu hétérozygote (Aa) présente un phénotype plus performant que les individus homozygotes pour ce locus (AA ou aa). La superdominance reste cependant rare et n’explique qu’une faible part du phénomène d’hétérosis.

  • La dominance des gènes favorables

S’il existe deux gènes A et B à deux loci différents avec A et B les allèles favorables et dominants et a et b les allèles délétères et récessifs, on peut imaginer deux individus parents homozygotes porteurs des génotypes AAbb et aaBB. En les croisant, un sélectionneur obtiendra des F1, tous de génotype AaBb, et donc porteurs d’un allèle favorable dominant à chaque locus. Pour chaque locus, la valeur génotypique est donc maximale dans l’hybride. Si on imagine que la valeur d’un caractère quantitatif comme le rendement chez l’hybride est la somme des valeurs génotypiques à chaque locus (voir l’encadré 2 sur les caractères quantitatifs), alors les hybrides F1 seront donc plus productifs que leurs parents homozygotes.

 

Encadré 2 : Rappel sur la notion de caractère quantitatif

Un caractère quantitatif est un caractère mesurable à variation continue (tel que la hauteur ou le rendement). Il résulte généralement de l’action de multiples gènes à petits effets cumulés. Un caractère quantitatif est souvent très sensible aux variations environnementales.

De la même façon, on peut observer chez les hybrides un phénomène de complémentarité sur des caractères simples (non quantitatifs). C’est souvent le cas des résistances monogéniques à des maladies : cette capacité des hybrides à cumuler les résistances de chacun des parents est très souvent exploitée. C’est notamment le cas de la tomate, espèce pourtant traditionnellement cultivée en variété lignée, mais aujourd’hui presque toujours commercialisée en variété hybride.

  • La facilité et la rapidité de combinaison de multiples caractères d’intérêt

Dans le cas de la dominance des gènes favorables ou de la complémentarité de caractères simples, il serait théoriquement possible de fixer tous les allèles favorables pour tous les gènes d’intérêt dans une lignée pure par sélection généalogique. Autrement dit, il serait possible de créer une variété lignée pure parfaite, comprenant toutes les meilleures associations de gènes ou d’allèles. Or, ce serait extrêmement long et compliqué car les loci d’intérêt sont très nombreux, et certains ont des effets encore inconnus. La variété hybride est une solution beaucoup plus rapide pour réunir des gènes et des combinaisons d’intérêt.

Imaginons qu’un sélectionneur souhaite combiner dans une lignée pure des résistances à différentes maladies présentes chez deux lignées pures de tomate, telles que la lignée 1 présente quatre résistances dominantes sur des loci indépendants, et la lignée 2 en présente quatre autres (voir illustration en igure 1). En sélection généalogique, on chercherait à autoféconder les F1 issus du croisement entre ces deux lignées afin d’obtenir une nouvelle lignée homozygote porteuse des huit gènes de résistance. La probabilité d’obtenir un tel individu en F2 serait alors de (1/4)⁸, et donc très faible. S’il souhaite maintenant combiner ces résistances chez une variété hybride, un simple croisement des deux lignées suffira pour obtenir des F1 porteurs de toutes les résistances en une seule génération (à condition que les allèles de résistances soient dominants). Dans le cas d’un caractère dû à de la superdominance, seul un hybride pourrait permettre d’exploiter ce phénomène, et les lignées pures seront toujours moins performantes que les hybrides pour ce caractère.

 

 

2-Intégration des spécificités des hybrides dans un schéma de sélection

Pour créer une variété hybride, un sélectionneur procède par étapes, en améliorant progressivement les lignées parentes de son futur hybride (voir illustration en figure 2). À chaque génération, les meilleurs parents potentiels sont croisés deux à deux et les meilleurs descendants F1 sont repérés. Les parents ayant générés les meilleurs hybrides sont conservés. Ils sont croisés entre eux de manière à former une nouvelle population de lignées pures recombinées, à base génétique plus étroite et plus adaptée à l’agronomie (fréquence accrue en allèles d’intérêt et fréquence diminuée en allèles délétères) que la population de départ (source : GNIS pédagogie). Les descendants hybrides sont de plus en plus performants parce que les parents eux-mêmes sont constamment améliorés.

Les lignées pures parentes sont sélectionnées de façon à exploiter un maximum leur complémentation et de maximiser l’hétérosis de la descendance hybride. Pour cela, il est intéressant pour le sélectionneur de créer ce que l’on appelle des groupes hétérotiques (source : Melchinger and Gumber, 1998). Il s’agit de séparer en deux pools distincts les lignées qui serviront à créer la lignée parente femelle de celles qui serviront à créer la lignée parente mâle. La sélection (ici généalogique) se fait alors au sein de chaque pool sur les loci qui complémenteront particulièrement bien une fois réunis chez la descendance hybride F1. C’est donc l’AGC (ou aptitude générale à la combinaison entre les deux lignées parentes) qui fait l’objet de la sélection.

Il en résulte que génération après génération, la base génétique et les complémentations d’allèles chez les nouveaux hybrides s’améliorent. Le progrès génétique est toujours croissant (source : Duvick, 2005).

 

 

 

 

 

3-L’influence du système de reproduction de l’espèce

Le choix de développer une variété hybride repose beaucoup sur le système de reproduction (voir l’encadré 3 pour un rappel sur la reproduction des plantes). Ainsi, la majorité des espèces allogames sont développées en variétés hybrides, alors que les autogames tendent à être développées en variétés lignées (voir le tableau 1 pour quelques exemples). Bien sûr, comme expliqué précédemment, les variétés hybrides peuvent aussi être choisies indépendamment du système de reproduction, par exemple dans le cas où elles permettent une complémentarité rapide de gènes d’intérêt.

Encadré 3 : Rappel sur les systèmes de reproduction des plantes

Le système de reproduction des plantes peut être allogame (les descendants sont issus de fécondation croisée), autogame (les descendants sont issus d’autofécondation au sein de la plante) ou mixtes (un certain pourcentage des descendants sont issus de fécondation croisée, et le pourcentage complémentaire est issu d’autofécondation).

Tableau 1 : Distribution des types variétaux principaux selon le système de reproduction et le taux de multiplication

Espèce Système de reproduction Taux de multiplication Variété principale
Maïs Allogame 300-400 Hybride
Tournesol Allogame 700-900 Hybride
Sorgho Autogame 700-1400 Hybride
Blé Autogame 60-80 Lignée
Orge Autogame 60-80 Lignée
Haricot Autogame 20-30 Lignée
  • Les espèces allogames ou mixtes

On retrouve, dans les espèces allogames, un certain nombre de mutations délétères récessives qui se maintiennent de manière dynamique dans les génomes (voir l’encadré 4 pour plus de détails).

Encadré 4 : Mutations délétères et dépression de consanguinité chez les allogames

Les individus d’une population allogame sont hétérozygotes sur de nombreux loci, de par leur système de reproduction qui favorise le brassage génétique. Cela signifie que pour un grand nombre de gènes, les individus peuvent avoir une copie altérée du gène (un allèle délétère récessif) et une copie « normale » du gène (allèle dominant favorable, aussi appelé allèle sauvage). L’allèle dominant favorable est celui qui s’exprime : la bonne santé de l’individu n’est pas affectée par la présence d’une version altérée du gène dans son génome. Des individus hétérozygotes sont donc en parfaite santé. Ils vont transmettre à leur descendance leurs allèles, y compris leurs allèles délétères. Les individus homozygotes défavorables (porteurs de deux allèles délétères) sont éliminés par sélection naturelle, mais pas les hétérozygotes. Les mutations délétères se maintiennent dans le pool génétique grâce aux hétérozygotes. Ces mutations délétères apparaissent de plus spontanément et constamment, mais en faible fréquence. Cet équilibre entre sélection naturelle et mutation permet l’existence d’un phénomène nommé dépression de consanguinité.

Lorsque les individus allogames sont forcés de s’autoféconder (c’est-à-dire quand on cherche à former des lignées pures) ou que les populations se reproduisent en consanguinité, ces mutations délétères apparaissent à l’état homozygote dans les descendants. Les mutations délétères sont donc exprimées. Il en résulte un affaiblissement général des descendants : il s’agit d’une dépression de consanguinité. Dès la première génération d’autofécondation, les individus peuvent être très affaiblis. Dans certaines espèces, la dépression de consanguinité est telle qu’il est impossible de parvenir à créer des lignées pures.

Il est à noter que l’hétérozygotie d’une population allogame permet de masquer la présence de mutations délétères particulièrement néfastes dans son pool génétique.

Cette accumulation de mutations délétères dans les génomes est à l’origine d’une sévère dépression de consanguinité chez les lignées pures d’espèces allogames. Le croisement de deux lignées pures complémentaires lève la dépression de consanguinité en restaurant une hétérozygotie salutaire chez leurs descendants hybrides. Un grand nombre de loci présentent de nouveau au moins une copie saine des gènes. Les mécanismes de dominance et de superdominance confèrent aux hybrides de bien meilleures performances que leurs parents. L’hétérosis est donc particulièrement fort chez les espèces allogames en général (voir illustration figure 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

Cependant, le choix de développer une variété hybride chez les espèces allogames ne repose pas que sur la comparaison des performances entre variétés hybrides et variétés lignées pures de l’espèce. Les lignées pures d’espèces allogames ne sont de toute façon pas cultivées. Par contre, les variétés cultivées traditionnellement chez les espèces allogames sont des variétés populations. Pour juger de la valeur d’une variété hybride, il faut donc la comparer à la variété population dont elle est issue. Les paragraphes suivants soulignent deux points de comparaison possibles entre hybrides et populations.

Tout d’abord, les variétés hybrides élites dépassent les performances des variétés populations (exemple pour le maïs : Russell, 1991). En effet, une variété population est constituée d’individus de différents génotypes, que l’on pourrait qualifier de bons, de moyens et de mauvais, et dont les qualités changent selon les environnements de culture. Les performances de la population sont tirées vers le haut par les bons individus et tirées vers le bas par les mauvais. Il en résulte des performances centrées sur des valeurs moyennes avec une faible variance. A l’inverse, les variétés hybrides ne sont constituées que d’individus considérés comme bons et très peu consanguins. Elles présentent donc de hautes performances. L’homéostase des hybrides (abordée dans la partie 5 de cet article) leur permet de maintenir ces performances faces à des environnements pas nécessairement idéaux. Cependant, une variété population reste meilleure en termes d’adaptabilité et génère toujours un rendement moyen mais stable.

Le deuxième point est la répétabilité. Il s’avère que les hybrides présentent des génotypes hautement répétables. Leurs parents lignées pures (retrouvés grâce à une traçabilité) permettent de générer des hybrides identiques entre eux et en quantité infinie. C’est un précieux avantage car cela permet de mieux caractériser les hybrides au cours des essais multilocaux et pluriannuels. Par comparaison, les meilleurs individus d’une population (qui pourraient être aussi bons voire dépasser les meilleurs hybrides) ne sont pas répétables. Les géniteurs de ces meilleurs individus sont inconnus, et le brassage génétique empêcherait de toute façon une reproduction à l’identique, encore moins à grande échelle.Les espèces autogames

  • Les espèces autogames

Les espèces autogames présentent des populations naturelles de lignées pures (ou presque pures). Chez les autogames, les variétés hybrides ne montrent pas d’hétérosis très fort par rapport aux lignées pures (voir illustration sur la figure 4). Ce faible hétérosis s’explique par le fait que les lignées pures présentent une très faible dépression de consanguinité. En effet, l’autogamie a pour conséquence de ne générer que des individus 100% homozygotes en quelques générations. Les homozygotes défavorables sont éliminés par sélection naturelle. Les allèles délétères sont donc en grande partie purgés du pool génétique. Ainsi, les lignées survivantes ont déjà une bonne vigueur, et leur hybridation ne donne pas de fort gain de vigueur. D’ailleurs, les meilleures lignées peuvent égaler voire dépasser les meilleurs hybrides (voir figure 4). C’est la raison pour laquelle les espèces autogames continuent d’être principalement cultivées sous forme lignées, variétés traditionnelles de ces espèces (source : Longin et al., 2012). Pour obtenir un effet hétérosis plus fort chez les autogames, il faut croiser des lignées issues de populations génétiquement bien distantes. Ces lignées d’origines différentes peuvent alors présenter des complémentations génétiques intéressantes.

Cependant, les hybrides présentent d’autres avantages (complémentation de gènes de résistance par exemple), ce qui justifie des développements chez des espèces autogame (tomate, riz, orge ou encore blé).

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans certaines situations, le contrôle des croisements pour la production de semence F1 à large échelle requiert des interventions techniques coûteuses, ce qui augmente le prix des semences hybrides. La loi oblige le sélectionneur à fournir des semences aux propriétés homogènes, stables et conformes à leur description dans le catalogue des variétés. À la différence des autres types de variétés (variétés populations, variétés lignées, etc.), les croisements hybrides doivent être minutieusement contrôlés pour remplir ces obligations légales. Les semences doivent être le fruit de deux parents bien précis. Le contrôle de l’hybridation revient à éviter les croisements indésirables et les autofécondations. Dans le cas des espèces autogames, le système de reproduction tend naturellement à favoriser l’autofécondation et à défavoriser la fécondation croisée (donc l’hybridation). Les fleurs des espèces autogames sont souvent petites et closes. Dans le cas des espèces allogames, des croisements indésirables sont susceptibles de se produire. A l’inverse, on peut avoir des lignées parentales issues d’espèces allogames où la dépression de consanguinité est telle que la fécondation croisée en est pénalisée. C’est le cas des parents d’hybrides de carottes, qui sont énormément affaiblis par la dépression de consanguinité (source : visite de Vilmorin).

Le sélectionneur dispose de plusieurs outils techniques plus ou moins élaborés ou onéreux pour contrôler l’hybridation. Le choix des outils est fonction du système de reproduction, et plus précisément de la morphologie des organes reproducteurs.

* La dioécie est l’outil naturel le plus favorable à l’hybridation. Les espèces dioïques (par exemple le kiwi) sont composées d’individus avec uniquement des fleurs femelles, et d’individus avec uniquement des fleurs mâles. Un même individu ne peut donc pas s’autoféconder.

* La castration manuelle est pratiquée chez les espèces monoïques, dans lesquelles les individus portent les organes mâles et femelles séparés dans des fleurs différentes. La castration manuelle est judicieuse lorsque les fleurs mâles sont regroupées, ce qui permet de les couper facilement et rapidement. La castration manuelle est par exemple pratiquée chez le maïs, dont les fleurs mâles sont regroupées en panicule.

* Les systèmes de stérilités mâles (géniques ou cytoplasmiques) sont très pratiques, en particulier si l’espèce d’étude est autogame. L’autofécondation a lieu dans les fleurs hermaphrodites, c’est-à-dire comportant à la fois les organes mâles (étamines) et femelles (pistil), et peut donc difficilement être évitée par des techniques autres que génétiques. Les stérilités mâles sont dues à des gènes nucléaires ou mitochondriaux. Les individus porteurs de ces gènes produisent du pollen stérile. Ils ne peuvent donc pas s‘autoféconder. Seule une fécondation croisée, et donc possiblement une hybridation contrôlée, donnera des descendants. Les stérilités mâles sont par exemple utilisées dans l’amélioration des variétés de sorgho. Ces stérilités nécessitent cependant un plan de croisement adapté. Il faut prévoir la mise au point d’une lignée femelle mâle stérile et d’une lignée mâle restauratrice de fertilité, ce qui représente beaucoup de manipulations initiales, d’autant plus si le sélectionneur doit introgresser ces gènes de stérilité mâle dans ses ressources génétiques.

* La castration chimique est une option lorsqu’il n’existe pas de stérilité mâle connue dans une espèce. Il s’agit de disperser un produit chimique détruisant le pollen mais laissant intact la fonction de reproduction femelle. Cette méthode chimique présente des inconvénients (coût économique, date de diffusion du produit difficile à estimer). Ce genre de technique a été testée sur le blé, mais avec peu de succès.

  • La multiplication à grande échelle

La prolificité impacte aussi le prix des semences hybrides. Elle se mesure grâce au taux de multiplication. Le taux de multiplication se définit comme le rapport du nombre de grains récoltés sur le nombre de grains semés préalablement. Un fort taux de multiplication est nécessaire pour que les semences ne coûtent pas trop cher à produire. Il est aussi primordial pour l’agriculteur car le nombre de grain récoltés est (très souvent) une composante du rendement. Une variété hybride à faible taux de multiplication peut quand même être commercialisée si d’autres critères compensent le lourd investissement pour l’agriculteur dans l’achat de semences hybrides, notamment une hétérosis forte conférant un bien meilleur rendement. Le choix de développer une variété hybride doit donc tenir compte de ces paramètres (voir la colonne « taux de multiplication » du tableau 1).

Le taux de multiplication des semences hybrides est intrinsèquement lié à la vigueur du parent femelle. Or, on a vu que les parents femelles (lignées pures) sont dégénérés dans le cas des espèces allogames et donc peu prolifiques. Cela justifie le recours aux hybrides trois-voies ou doubles (source : GNIS pédagogie). Ce sont des schémas de croisement dans lesquels la mère (et aussi le père dans le cas de l’hybride double) de l’hybride commercialisé est elle-même (eux-mêmes) un hybride. Grâce à ces schémas de croisement, les parents de l’hybride commercialisé sont moins homozygotes, donc plus vigoureux, et plus prolifiques. Pour reprendre l’exemple des hybrides de carottes cité plus haut, la faible vigueur des lignées pures oriente certains sélectionneurs à avoir recours à des hybrides trois-voies pour restaurer la prolificité (source : visite de Vilmorin). Ces schémas présentent cependant l’inconvénient de produire un hybride commercialisé présentant moins d’hétérosis qu’un hybride simple (c’est-à-dire issu de schémas de croisement entre deux lignées pures) et une légère variabilité génétique des semences.

4-Homogénéité et stabilité des hybrides

  • L’homéostase des variétés hybrides

Les variétés hybrides sont généralement moins sensibles que les lignées pures aux variations de leurs conditions de culture et présentent des phénotypes peu variables.

Cette homéostase est particulièrement intéressante en milieu défavorable, où l’écart de performance entre l’hybride et ses lignées parentes sera d’autant plus important.

Cette caractéristique des hybrides, beaucoup plus marquée chez les allogames, dérive directement de l’hétérosis : la combinaison de deux allèles au même locus, adaptés chacun à un environnement spécifique, ou bien de plusieurs gènes (dominants) de résistances à divers stress ou maladies, permettraient à l’hybride de mieux s’adapter à des milieux changeants.

  • L’homogénéité des variétés hybrides

Les hybrides ont l’avantage, tout comme les lignées pures, d’être des variétés homogènes et parfaitement reproductibles : les parents étant issus de deux lignées pures, leur croisement génère toujours les mêmes F1, de façon stable dans le temps (stabilité) et tous identiques entre eux (homogénéité).

Cette homogénéité est primordiale pour commercialiser des variétés adaptées à des itinéraires techniques mécanisés et optimisés : les traitements, le désherbage et la récolte sont simplifiés et plus efficaces, les apports de fumure sont faits à un stade optimal pour toutes les plantes du champ, ce qui minimise les coûts de production. L’homogénéité permet également une standardisation des produits récoltés adaptée aux besoins des acheteurs : l’industrie agroalimentaire nécessitant une qualité constante de ses matières premières, et les consommateurs privilégiant des fruits et légumes homogènes en goût et en apparence.

  • La conservation les génotypes parentaux pour garantir la variété hybride

Si un hybride est accepté au catalogue français des variétés, le sélectionneur se doit de conserver les caractéristiques génétiques et agronomiques de trois éléments : les deux parents et l’hybride. Cela implique donc de surtout bien conserver les parents ; il faut en particulier éviter tout processus de sélection ou de dérive (voir l’encadré 5 sur la dérive génétique) qui viendraient modifier les fréquences alléliques des lignées. C’est un problème récurrent chez les lignées d’espèces allogames. La forte dépression de consanguinité limite le niveau d’homozygotie que l’on peut atteindre dans les lignées, au risque de les anéantir. Il y a donc une hétérozygotie résiduelle, à maintenir à l’identique, de génération en génération. Cela nécessite une bonne gestion de la diversité génétique.

Par exemple, dans le cas des lignées de carottes, on pratique l’autofécondation sur quatre générations après la F1. L’hétérozygotie résiduelle est donc de (1/2)4-1 = 12%. Dans ce cas, pour conserver des lots de parents aux caractéristiques constantes d’année en année, un grand nombre de plantes F4 doit être semés pour éviter que la dérive génétique ne modifie les fréquences alléliques. De plus, ces plantes doivent pouvoir se reproduire en panmixie (unions au hasard) afin de maintenir l’hétérozygotie résiduelle. Elles doivent donc être semées et récoltées aléatoirement dans la parcelle. Toutes ces précautions compliquent la tâche du sélectionneur (source : Vilmorin).

Encadré 5 : La dérive génétique

La dérive génétique est une force évolutive. Elle consiste en un échantillonnage aléatoire des allèles qui vont contribuer au pool génétique de la génération suivante. Ainsi, juste à cause du hasard, certains allèles seront fortement transmis à la génération suivante, alors que d’autres vont être peu transmis. De génération en génération, même en l’absence de sélection ou de mutations, les fréquences alléliques évoluent à cause de la dérive. Plus la population est de grand effectif (dans l’idéal de taille infinie), plus le phénomène de dérive est faible, plus un grand nombre d’allèles contribuent à la génération suivante et moins les fréquences alléliques varient entre générations.

5-Prix des hybrides et rentabilité

Nous avons montré que les variétés hybrides étaient coûteuses à développer pour les sélectionneurs. À ce titre, le sélectionneur doit s’assurer d’avoir un retour sur investissement. Les variétés hybrides ont pour avantage pour les sélectionneurs qu’elles ne sont pas reproductibles par les agriculteurs. En effet, si l’agriculteur ressème des grains de blé issus de l’autofécondation d’une variété lignée, dont tous les individus sont identiques et homozygotes, il obtiendra une nouvelle génération identique aux parents (à la mutation près) : du point de vue génétique, il n’a pas d’intérêt à racheter sa semence tous les ans.

Si par contre il essaie de ressemer des grains de maïs issus de la fécondation d’individus d’une variété hybride, la nouvelle génération (F2) sera très hétérogène : certains individus porteront des génotypes seulement partiellement hybrides (à cause des recombinaisons) et une grande partie présentera les génotypes homozygotes des lignées parentales (bien moins productives que les hybrides à cause de la dépression de consanguinité). En moyenne, l’agriculteur perdra ainsi à la F2 50 % de l’hétérosis gagné par rapport aux lignées parentales. S’il souhaite ressemer et récolter à nouveau la même variété, l’agriculteur doit donc racheter sa semence hybride chaque année, ce qui garantit un revenu durable aux semenciers.

Aussi, les lignées parentales de l’hybride (qui portent le matériel génétique d’intérêt et ont nécessité une recherche longue et coûteuse) peuvent rester confidentielles puisqu’elles ne sont pas commercialisées. Elles ne sont donc pas accessibles aux sélectionneurs concurrents, ce qui constitue une protection supplémentaire au certificat d’obtention végétale, qui devient alors optionnel.

Cependant, pour être économiquement intéressante, on a vu que l’hybridation doit être facile, contrôlable à grande échelle et permettre de produire des semences commercialisables abondantes. Une hybridation difficile ou une faible prolificité viennent alourdir le prix des semences commercialisables, ce qui les rend alors moins intéressantes pour l’agriculteur. Ce dernier ne les achètera que si leur exploitation est plus rentable que celle des autres types de semences. La rentabilité étant fonction des performances agronomiques de la variété (rendement, résistance aux maladies) et du coût d’achat des semences, plus le prix des semences sera élevé, plus les performances agronomiques devront être avantageuses.

Conclusion

Les variétés hybrides répondent très bien aux critères DHS (notamment pour l’homogénéité et la stabilité), ce qui est aujourd’hui recherché et valorisé chez les nouvelles variétés. Elles présentent également des avantages techniques et économiques non négligeables, ce qui pousse souvent les sélectionneurs à se tourner vers la mise au point de ce type de variétés, lorsque l’espèce le permet. Les variétés allogames se prêtent mieux au développement de variétés hybrides. La possibilité de croiser des lignées et de produire des semences à grande échelle sont des variables importantes pour que l’hybride soit rentable.