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La science peut-elle produire un arbre de Noël plus durable ?

Parmi les ménages américains qui ont planté un arbre, plus de 80 % en ont mis un faux, environ le double du nombre d'il y a 25 ans, selon Gallup. Pire encore, si vous êtes un producteur d'arbres de Noël, c'est-à-dire que les faux arbres durent facilement une décennie ou plus, donc pour chacun acheté aujourd'hui, c'est 10 vrais arbres ou plus qui ne seront pas vendus dans les années à venir.

L'éclairage LED a de loin l'effet le plus positif sur la chute de l'aiguille ; la fréquence de la lumière produite par les ampoules LED rouges et blanches était la plus bénéfique.

Un groupe de producteurs d'arbres de Noël au Canada riposte, cependant, miser leurs espoirs sur une nouvelle variété améliorée de sapin baumier développée au Christmas Tree Research Center de Bible Hill, Nouvelle-Écosse. Et ce Noël, les phytotechniciens de cette institution de l'Université Dalhousie – la seule installation de ce type au monde – dévoilent le fruit de leur travail :le SMART Balsam.

Contrairement à la plupart des cultures vivrières et des plantes ornementales, qui ont été sélectionnés pendant des siècles pour améliorer les qualités auxquelles les humains se soucient (comme des fleurs plus grosses et des fruits plus sucrés), relativement peu de travaux de sélection ont été effectués sur les arbres de Noël jusqu'à présent.

"La sélection des arbres de Noël n'a pas été très avancée dans le passé, " dit le Dr Raj Lada, directeur du Centre de recherche sur l'arbre de Noël. « Notre objectif était de générer l'arbre parfait – ce que nous appelons un arbre SMART – et de fournir le matériel végétal aux producteurs de la Nouvelle-Écosse. »

Cela commence par un favori de Noël

Sapins baumiers, connus pour leurs aiguilles vert foncé et leur parfum délicieux, sont une spécialité de la Nouvelle-Écosse et l'un des arbres de Noël les plus vendus au Canada. Ils représentent également une grande partie des 1,7 million d'arbres de Noël que le Canada exporte chaque année, dont beaucoup finissent dans les salons américains; certains sont expédiés jusqu'à Bangkok et Dubaï.

Le problème est que les sapins baumiers, comme toutes les espèces utilisées pour les sapins de Noël (et comme toutes les espèces de plantes sauvages, d'ailleurs), sont de forme irrégulière. Certains deviennent plus courts et plus gros que d'autres; certains sont plus grands et plus minces; certains sont denses, tandis que d'autres sont rares; certains ont droit, branches uniformément réparties, certains sont plutôt déformés; et certains commencent à perdre leurs aiguilles peu de temps après leur coupe, tandis que d'autres restent frais et verts tout au long de la nouvelle année sans jeter de détritus sur votre tapis.

Le SMART Balsam ne présente aucune de ces irrégularités, car c'est un clone. « La plupart des producteurs plantent leurs arbres à partir de graines, généralement obtenu à partir de cônes où il n'y a pas de pollinisation contrôlée, ce qui signifie que la génétique de chaque plant est unique, donc chaque arbre se comporte différemment, », explique Lada.

SMART est l'acronyme d'une bouchée du jargon de la science végétale :technologie régulée par abscission modulée par la sénescence. Pour le dire plus simplement, dit Lada, Les arbres SMART sont tout ce que vous avez toujours voulu dans un arbre de Noël :une architecture parfaite, arôme puissant, couleur bleu-vert, et une excellente rétention de l'aiguille.

Ces arbres sont également intelligents dans un sens commercial. Une fois les arbres disponibles dans le commerce, le Conseil des arbres de Noël de la Nouvelle-Écosse, un groupement de producteurs locaux, prévoit de déployer une campagne marketing adaptée à l'ensemble du millénaire, qui, selon eux, choisissent probablement un bel arbre avec une étiquette accrocheuse indiquant «SMART» plutôt qu'une marque sans nom d'apparence déformée. Ils espèrent également que les acheteurs potentiels d'arbres de Noël débourseront même quelques dollars supplémentaires pour cela - et seront séduits loin de l'allée des arbres artificiels par la promesse d'un arbre vivant plus branché, produit par des scientifiques férus de technologie.

La foule anti-OGM peut se rassurer en sachant que le SMART Balsam n'est pas un produit du génie génétique, dit Lada, bien que lui et son équipe aient utilisé les dernières astuces de la science génomique pour le produire, ainsi que des techniques d'élevage à l'ancienne.

Voici comment:

Fabriquer un sapin de Noël SMART

D'abord, des milliers de sapins baumiers ont été sélectionnés pour les caractères idéaux (forme, rétention d'aiguille, fragrance, etc). Puis, les marqueurs génétiques de ces traits ont été identifiés par analyse transcriptomique – une technique qui permet aux chercheurs de comprendre comment différents gènes sont exprimés dans différentes conditions environnementales. Fort de ces informations, l'équipe a utilisé des méthodes d'hybridation traditionnelles pour créer des variétés améliorées de sapin baumier avec les caractéristiques souhaitées, puis les a clonés pour s'assurer que chaque arbre serait identique.

Le clonage dans ce cas est moins frankensteinien qu'il n'y paraît - cela s'apparente à un jardinier "prenant des boutures, " et c'est ainsi que tout camélia ou buisson de romarin dans votre jardin aurait été propagé.

Dr Raj Lada, le directeur du Christmas Tree Research Center de Bible Hill, Nouvelle-Écosse.

Le plus gros exploit dans tout ça, dit Lada, était d'identifier les gènes responsables de la chute des aiguilles, le trait des arbres vivants que les consommateurs trouvent le plus ennuyeux. Ce n'est pas seulement un gène qui est responsable de la chute des aiguilles, il dit, il y a beaucoup de, et l'astuce était d'apprendre comment la génétique de la chute des aiguilles interagit avec d'autres variables, allant des conditions extérieures, comme la température et l'humidité aux facteurs biologiques, tels que les processus photosynthétiques et hormonaux.

"C'était la première fois qu'un ensemble de relations aussi complexe était étudié pour un seul dysfonctionnement physiologique des arbres de Noël - dans ce cas, la perte d'aiguilles après la récolte." dit Lada. "C'est un processus tellement complexe, ce n'est pas qu'un seul facteur.

Les sapins baumiers retiennent généralement leurs aiguilles pendant six ou sept semaines après avoir été coupés, tandis que l'arbre SMART les conserve pendant trois mois ou plus. Lada voit cela comme une énorme aubaine pour les producteurs, car les arbres de Noël destinés à l'exportation sont coupés dès la première semaine d'octobre en Nouvelle-Écosse.

Ne vous attendez pas à en ériger un dans votre salon de si tôt, bien que. Les producteurs de la Nouvelle-Écosse planteront les premiers arbres SMART au cours de la prochaine année, et il faudra au moins cinq ans avant qu'ils n'atteignent la taille d'un arbre de Noël et fassent leurs débuts dans le commerce de détail.

Les lumières de votre arbre sont-elles importantes ?

Une découverte inattendue de la recherche a été la découverte que les lumières de Noël à LED ont un effet très bénéfique sur la rétention des aiguilles. Parce que la photosynthèse, qui continue même après la coupe d'un sapin de Noël, aide les aiguilles à rester fraîches et attachées à l'arbre, l'équipe a évalué l'impact de divers schémas d'éclairage, y compris les LED, ampoules incandescentes, et les lumières fluorescentes courantes dans les magasins où de nombreux arbres de Noël sont vendus, ainsi que l'impact de l'obscurité à partir du moment où les arbres sont expédiés. L'éclairage LED a produit de loin les meilleurs résultats, mais Lada a découvert que la fréquence de la lumière produite par les ampoules LED rouges et blanches était la plus bénéfique.

"Les spectres rouge et blanc sont ceux qui sont utilisés par l'arbre au niveau des chloroplastes, lui permettant de synthétiser des glucides et des sucres, " dit Lada. "Et cela fournit à l'arbre l'énergie nécessaire pour conserver les aiguilles plus longtemps."

C'est une bonne nouvelle pour la planète, car les lumières de Noël à LED utilisent 80 à 90 pour cent moins d'énergie que les brins de lumière à incandescence à l'ancienne. Cet avantage n'est pas exclusif aux arbres SMART, Cependant, tout arbre de Noël durera plus longtemps avec des lumières LED. Et malheureusement, Les arbres SMART peuvent s'avérer moins écologiques que leurs concurrents sans nom.

L'un des espoirs de Lada était qu'il puisse découvrir la génétique de la résistance aux ravageurs et aux maladies chez les sapins baumiers, afin de fournir aux producteurs des arbres plus robustes qui nécessiteraient moins de pesticides. Mais il s'est avéré que la sélection pour la résistance génétique à la chute des aiguilles allait à l'encontre de la sélection pour la résistance aux ravageurs. Jusque là, il apparaît que ces traits sont incompatibles sur le plan génétique, bien que Lada a l'intention de continuer à essayer. "Cela prend plus de temps que prévu pour sortir un arbre qui sera respectueux de l'environnement, afin que les producteurs n'aient pas à appliquer autant de produits agrochimiques, " il dit. Cela devra attendre la version 2.0 de SMART balsam.

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