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Comment ont-ils fait une pastèque sans graines?

Bob Wildfong

Le Melon d’eau est un régal classique d’été. Depuis plus de 5000 ans, l’humain a apprécié sa douceur, sa  chair juteuse et sa fraîcheur lors des journées chaude. À l’origine, c’est dans le désert du Kalahari en Afrique que la pastèque a été domestiquée. Elle était vue alors comme un moyen pratique de stocker et de transporter de l'eau.

Quand j'étais jeune, il y avait des jeux et même des chansons pour enfants au sujet des graines de pastèque, à propos des divers moyens d’en cracher les pépins. Je ne pense pas que les enfants d'aujourd'hui comprendraient ces chansons, car les pastèques sans pépins ont pratiquement remplacés la majorité des variétés de melon d’eau traditionnelles.

De toutes les curiosités d'un cultivateur de semences, les pastèques sans pépins doivent être la plus bizarre. Les plants de pastèque sans graines sont cultivés chaque année à partir de graines. Pensez-y un peu. D'où proviennent les graines?

L'exploit apparemment impossible d’extraire des graines de plantes qui ne produisent pas de graines n'est en réalité pas aussi naturel que l’on pourrait penser. Non, ce n'est pas le génie génétique. La technique est largement utilisée dans l'horticulture conventionnelle et connue depuis 80 ans.

L'astuce réside dans le fait de croiser deux pastèques assez génétiquement différentes pour qu’elles puissent créer une plante hybride stérile. Ainsi, les graines créées par le croisement sont de vraies semences, mais elles se développent en plantes qui ne peuvent pas produire leurs propres graines ou leur pollen.

Dans le règne animal, la meilleure analogie est la mule. Un croisement entre un cheval et un âne donnera ce qu’on appelle une mules. Elles sont fortes et dociles, mais ils ne peuvent pas se reproduire entre elles pour créer d’autres mules. En croisant deux ensembles de gènes (cheval et âne) qui sont assez semblables pour être compatibles, mais pas réellement les mêmes, on obtient un animal dont les parties reproductrices sont stériles.

C'est aussi la façon dont les raisins sans pépins sont créés. Différentes espèces de raisins sont croisées, pour créer un raisin "mule" qui n'a pas de graines. Les raisins sans graines sont faciles à propager parce qu'une fois que vous avez une plante, vous pouvez simplement la bouturer pour faire une multitude de plants de raisin sans pépins, tous identiques.

Les pastèques ne sont pas si faciles à créer car il faut produire de nouvelles graines hybrides chaque année, et il n'y a qu'une seule espèce de pastèque à utiliser pour les croisements. Pour obtenir deux sortes de pastèques qui sont presque, mais pas tout à fait, génétiquement compatibles, l'astuce consiste à changer le nombre de chromosomes dans l'une d'entre elle.

Depuis 1937, les scientifiques ont pu doubler le nombre de chromosomes dans les plantes en les traitant, lors de la division cellulaire, avec un produit chimique appelé colchicine. La colchicine est un extrait naturel du crocus d'automne (genre Colchicum) qui a été utilisé comme médicament naturel pour traiter la goute pendant des milliers d'années. Les plantes avec des chromosomes doublés ont souvent des feuilles et des fleurs plus grandes, de sorte que la colchicine a été largement utilisée pour produire des plantes ornementales avec des fleurs plus importantes depuis les années 1940. Par exemple, de nombreux lys du patrimoine ont été produits en utilisant cette technique.

Les pastèques normales sont «diploïdes», ce qui signifie qu'ils ont deux copies de chacun de leurs chromosomes dans chaque cellule (22 chromosomes au total). Le traitement à la cholchicine crée une pastèque "tétraploïde" avec quatre copies de chaque chromosome (44 dans chaque cellule). Les pastèques diploïdes et tétraploïdes sont reproductibles, de sorte que vous pouvez les propager séparément et les maintenir en tant que véritables variétés.

Voilà où l’on veut en venir : Lorsqu'une fleur de pastèque tétraploïde (4 chromosomes) est pollinisée avec le pollen d'une pastèque diploïde ordinaire (2 chromosomes), la graine résultante sera une plante "triploïde" avec 3 chromosomes dans chaque cellule. Les plantes avec des nombres impairs de chromosomes sont stériles parce que les chromosomes doivent correspondre par paires pendant la reproduction. Cela signifie que les plantes triploïdes ne peuvent pas faire de pollen ou de graines!

Ainsi, la fleur tétraploïde pollinisée va devenir une pastèque avec des graines ordinaires, et chaque graine contiendra une plante vivante qui peut pousser. Mais les plantes contenues à l'intérieur des graines seront des «mules». Lorsque vous plantez ces graines, elles deviendront des pastèques qui ne peuvent pas produire leurs propres graines. Au lieu de cela, vous remarquerez uniquement de petites taches blanches ou des lacunes là où les graines auraient dû être.

Si vous plantez des graines de pastèque sans pépins, il y a encore une chose que vous devriez connaître. Les fruits ne peuvent se former que si les fleurs sont pollinisées, mais les plantes sans pépins ne peuvent pas faire de pollen! Vous devrez donc cultiver des pastèques normales à proximité pour fournir le pollen nécessaire. Celui-ci ne fertilisera pas les graines de la manière habituelle, bien sûr, mais il stimulera les fleurs sans pépins à former un fruit.

C’est donc tout un travail de créer des graines de pastèque sans pépites, mais ce n'est pas difficile et c'est en fait un processus naturel qui se produit aussi pour les arbres et les graminées (bien que, naturellement, les annuelles sans graines disparaissent tout de suite et vous ne les verrai jamais). Tout ce que vous devriez faire est d'obtenir des graines de pastèque tétraploïdes, de les maintenir comme variété distincte et de les croiser avec des pastèques ordinaires pour obtenir des fruits sans pépins. Étant donné que les pastèques sans pépins sont si populaires, il existe une industrie importante aux États-Unis qui nourrit cette demande, et ils conservent leurs variétés tétraploïdes secrètes, cachées et brevetées. Pourtant, les méthodes ont été utilisées pendant près de 80 ans, donc il y a probablement quelqu'un à quelque part qui a de bonnes graines avec lesquelles essayer!

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 Bob Wildfong est le directeur exécutif des Semences du patrimoine.

Photo: Mini Seedless Watermelon, Dulcinea Farms PureHeart par Steven Depolo. CC BY 2.0.

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