Chapitre 15 : La domestication des plantes
start
LE cours
Les sociétés sédentaires humaines se sont mises en place avec la domestication des plantes (et des animaux) : l’histoire des plantes domestiques et de l’humanité sont donc étroitement liées. L’étude de fossiles permet de dater cette sédentarisation et domestication à il y a environ 10 000 ans avant JC. Nous verrons dans le prochain chapitre (le 16) que cette domestication coïncide avec le réchauffement climatique global de la transition Pléistocène Holocène. L’ensemble des plantes cultivées sont issues d’ancêtres sauvages
qui ont été transformés lentement par des phénomènes de sélection pour aboutir à des plantes présentant des caractères d’intérêt agronomique. Dans sa conquête de nouveaux territoires,
l’Homme, n’a cessé de disperser les espèces végétales (ou animales) à partir de leurs lieux d’origine.
Comment retracer l’origine des plantes cultivées
actuelles et comprendre leur avenir ?
+ info
I/ Les débuts de la domestication des plantes
La domestication des plantes a commencé de manière empirique (sans comprendre d’où proviennent les changements car sans fondements scientifiques) en sélectionnant, à chaque génération, les graines des plants les plus intéressants pour l’humain. Les caractéristiques retenues chez les plantes sont différentes de celles qui étaient favorables à l’état sauvage : rendement élevé, racines charnues, graines qui ne tombent pas au sol, pratiques à consommer pour l’Homme... On parle de sélection massale dont le but est d’améliorer la valeur moyenne de la plante ou gain. Il s’agit donc de produire davantage pour obtenir plus de ressources (et permettre ainsi de nourrir une population qui ne cesse de croître depuis la sédentarisation de l’Homme).
L’ensemble des modifications phénotypiques spécifiques des
plantes domestiquées est appelé syndrome de domestication.
En pratique : la carotte, une plante domestiquée
Le sujet : https://svt.ac-besancon.fr/bac-s-2018-asie/#22
Corrigé
LE cours, suite
Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés, sélectionnées selon des critères différents (par exemple la couleur de la racine des carottes). La sélection de ces critères correspond dans la pratique à la sélection de mutations dans des gènes particuliers. Ces variétés constituent une forme de biodiversité. Une variété (race pour les animaux) peut être définie par les critères suivants : - c’est une population artificielle,
- à base génétique étroite, voire réduite à un génotype : de manière à assurer l’homogénéité génétique pour favoriser les pratiques culturales et permettre ainsi d’obtenir un produit récolté homogène avec les performances maximales, - de caractéristiques agronomiques bien définies, - reproductible selon un schéma fixé et déposé.
+ info
Les différentes génétiques restent toutefois assez modérées
chez la plupart des plantes cultivées qui sont souvent encore interfécondes avec l’ancêtre supposé. C’est notamment le cas entre les variétés de carotte et la carotte sauvage. La principale différence entre la carotte sauvage et les variétés ancestrales concernent les gènes à l’origine de l’architecture de la racine et les gènes contrôlant la production de carotène. Pour ces derniers, les gènes PSY semblent avoir connu un « gain de fonction » : inactifs chez la variété ancestrale, ils ont subi des mutations conduisant à leur activité dans la racine de la carotte.
II/ Les techniques récentes de domestication des plantes
Les organismes génétiquement modifiés : vidéo à consulter
+ info
EN PRATIQUE : de nouvelles variétés de tomates
Le sujet : https://svt.ac-besancon.fr/bac-s-2016-emirats-arabes-unis/#22
Corrigé
Dès le début du XXème siècle, les chercheurs ont réussi à
développer des milieux de culture permettant faire pousser des
plantes. Grâce à différentes hormones végétales, il est même
possible de reformer une plante entière à partir de quelques
cellules. Ceci permet de reproduire des lignées à l’identique sans passer par une étape de reproduction sexuée. La culture in vitro est parfois utile pour sauver des plantes attaquées par des parasites (technique vue cette année dans le chapitre 3).
Depuis les années 1950, la manipulation de l’ADN devient de plus
en plus complexe.
En premier lieu, il est possible de séparer des fragments d’ADN
(après un traitement spécifique) selon leurs tailles par
électrophorèse, ce qui permet d’identifier des marqueurs
moléculaires associés à un caractère spécifique, par exemple lors de rétrocroisements entre des variétés cultivées et une espèce sauvage, qui présente un caractère intéressant (exemple de la tomate !)
Dans les années 1990, les chercheurs découvrent différentes possibilités pour transférer de l’ADN entre les êtres vivants et sont alors capables de former des OGM (Organismes Génétiquement Modifiés). Cette technique est controversée : elle permet d’améliorer les plants, mais elle est aussi associée à un risque de transfert horizontal de gènes (voir le chapitre 5 !), favorisé par l’hybridation fréquente chez les plantes, ou encore à une augmentation des résistances aux herbicides par sélection naturelle des variants naturellement résistants.
+ info
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
EN PRATIQUE : CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA DOMESTICATION DU MAÏS
Le sujet :
Corrigé
LE cours, suite
Bien qu’une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés, cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers mais généralement peu nombreux. On observe ainsi une réduction de la biodiversité allélique : les plantes sont plus semblables (sélectionnées), leurs cycles sont plus homogènes de façon à être rentables pour l’Homme. Cette sélection ne conserve pas nécessairement les caractères avantageux pour la plante. Elles ont par exemple de moins bonnes défenses chimiques, ce qui pose de nombreux problèmes sanitaires pour les plantes. De plus les monocultures d’individus génétiquement identiques favorisent la dispersion rapide des maladies. Par exemple, les plantations monovariétales de banane ont été ravagées dans les années 1990 par une maladie fongique, la fusariose. On a remplacé la variété sensible par une variété résistante, mais une mutation apparue chez le champignon menace maintenant les plantations de bananiers Cavendish…
Visionnage fortement conseillé !
+ info
Pour faire face à cette moindre résistance aux ravageurs et aux maladies, les traitements pesticides se sont multipliés. Actuellement, on essaie de développer une agriculture plus respectueuse de l'environnement et de la santé humaine : - utilisation d’espèces sauvages ou de variétés anciennes comme ressource génétique pour ajouter, par croisement, des caractères d'intérêt (ex. résistance vis à vis d'un ravageur ou d'une maladie) dans les variétés cultivées. - mise au point de nouvelles techniques de culture pour limiter
l'utilisation de pesticides: cultures associées, lutte biologique, greffes, culture biologique...
La domestication des plantes a également eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques liés à leur mode d’alimentation et donc aux types de cultures pratiquées. Il existe des variations significatives du nombre de copies du gène AMY1 au sein des populations humaines actuelles dont la consommation d’aliments riches en amidon est importante. L'allèle qui stimule la voie métabolique des acides gras omégas 3 et 6 (peu abondant dans les végétaux) est plus fréquent dans les populations végétariennes que dans celles qui consomment surtout du poisson riche en omégas 3 et 6. En fonction des allèles qu’ils possèdent, les hommes actuels sont intolérants ou non au lactose. La comparaison avec des génomes fossiles permet de constater que les premiers hommes européens étaient intolérants au lactose. L’apparition de la tolérance au lactose coïncide avec l’apparition de la pratique de l’élevage.
conclusion
La domestication des plantes a été réalisée de manière progressive, en lien avec l’émergence des connaissances relatives à la génétique. Depuis les étapes de sélection de variétés, puis d’hybridation jusqu’aux possibilités actuelles de transgenèse, l’Homme a amélioré sa maîtrise de la culture de la production végétale. Celle-ci a permis d’augmenter nos capacités de production. Si la domestication a initialement généré une augmentation de la biodiversité, les modes de cultures actuelles associés à l’uniformisation de ressources alimentaires contribuent aujourd’hui à une réduction inquiétante de la biodiversité. L’histoire des humains et celles des plantes domestiquées sont liées depuis des millénaires. Chacun a eu un impact sur l’évolution génétique de l’autre : on peut parler de coévolution.
Chapitre 15 : La domestication des plantes
Anaïs Marcilly
Created on March 6, 2026
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Chapitre 15 : La domestication des plantes
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LE cours
Les sociétés sédentaires humaines se sont mises en place avec la domestication des plantes (et des animaux) : l’histoire des plantes domestiques et de l’humanité sont donc étroitement liées. L’étude de fossiles permet de dater cette sédentarisation et domestication à il y a environ 10 000 ans avant JC. Nous verrons dans le prochain chapitre (le 16) que cette domestication coïncide avec le réchauffement climatique global de la transition Pléistocène Holocène. L’ensemble des plantes cultivées sont issues d’ancêtres sauvages qui ont été transformés lentement par des phénomènes de sélection pour aboutir à des plantes présentant des caractères d’intérêt agronomique. Dans sa conquête de nouveaux territoires, l’Homme, n’a cessé de disperser les espèces végétales (ou animales) à partir de leurs lieux d’origine.
Comment retracer l’origine des plantes cultivées actuelles et comprendre leur avenir ?
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I/ Les débuts de la domestication des plantes
La domestication des plantes a commencé de manière empirique (sans comprendre d’où proviennent les changements car sans fondements scientifiques) en sélectionnant, à chaque génération, les graines des plants les plus intéressants pour l’humain. Les caractéristiques retenues chez les plantes sont différentes de celles qui étaient favorables à l’état sauvage : rendement élevé, racines charnues, graines qui ne tombent pas au sol, pratiques à consommer pour l’Homme... On parle de sélection massale dont le but est d’améliorer la valeur moyenne de la plante ou gain. Il s’agit donc de produire davantage pour obtenir plus de ressources (et permettre ainsi de nourrir une population qui ne cesse de croître depuis la sédentarisation de l’Homme).
L’ensemble des modifications phénotypiques spécifiques des plantes domestiquées est appelé syndrome de domestication.
En pratique : la carotte, une plante domestiquée
Le sujet : https://svt.ac-besancon.fr/bac-s-2018-asie/#22
Corrigé
LE cours, suite
Une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés, sélectionnées selon des critères différents (par exemple la couleur de la racine des carottes). La sélection de ces critères correspond dans la pratique à la sélection de mutations dans des gènes particuliers. Ces variétés constituent une forme de biodiversité. Une variété (race pour les animaux) peut être définie par les critères suivants : - c’est une population artificielle, - à base génétique étroite, voire réduite à un génotype : de manière à assurer l’homogénéité génétique pour favoriser les pratiques culturales et permettre ainsi d’obtenir un produit récolté homogène avec les performances maximales, - de caractéristiques agronomiques bien définies, - reproductible selon un schéma fixé et déposé.
+ info
Les différentes génétiques restent toutefois assez modérées chez la plupart des plantes cultivées qui sont souvent encore interfécondes avec l’ancêtre supposé. C’est notamment le cas entre les variétés de carotte et la carotte sauvage. La principale différence entre la carotte sauvage et les variétés ancestrales concernent les gènes à l’origine de l’architecture de la racine et les gènes contrôlant la production de carotène. Pour ces derniers, les gènes PSY semblent avoir connu un « gain de fonction » : inactifs chez la variété ancestrale, ils ont subi des mutations conduisant à leur activité dans la racine de la carotte.
II/ Les techniques récentes de domestication des plantes
Les organismes génétiquement modifiés : vidéo à consulter
+ info
EN PRATIQUE : de nouvelles variétés de tomates
Le sujet : https://svt.ac-besancon.fr/bac-s-2016-emirats-arabes-unis/#22
Corrigé
Dès le début du XXème siècle, les chercheurs ont réussi à développer des milieux de culture permettant faire pousser des plantes. Grâce à différentes hormones végétales, il est même possible de reformer une plante entière à partir de quelques cellules. Ceci permet de reproduire des lignées à l’identique sans passer par une étape de reproduction sexuée. La culture in vitro est parfois utile pour sauver des plantes attaquées par des parasites (technique vue cette année dans le chapitre 3). Depuis les années 1950, la manipulation de l’ADN devient de plus en plus complexe. En premier lieu, il est possible de séparer des fragments d’ADN (après un traitement spécifique) selon leurs tailles par électrophorèse, ce qui permet d’identifier des marqueurs moléculaires associés à un caractère spécifique, par exemple lors de rétrocroisements entre des variétés cultivées et une espèce sauvage, qui présente un caractère intéressant (exemple de la tomate !)
Dans les années 1990, les chercheurs découvrent différentes possibilités pour transférer de l’ADN entre les êtres vivants et sont alors capables de former des OGM (Organismes Génétiquement Modifiés). Cette technique est controversée : elle permet d’améliorer les plants, mais elle est aussi associée à un risque de transfert horizontal de gènes (voir le chapitre 5 !), favorisé par l’hybridation fréquente chez les plantes, ou encore à une augmentation des résistances aux herbicides par sélection naturelle des variants naturellement résistants.
+ info
III/ Les conséquences de la domestication des plantes
EN PRATIQUE : CONSEQUENCES GENETIQUES DE LA DOMESTICATION DU MAÏS
Le sujet :
Corrigé
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Bien qu’une espèce cultivée présente souvent de nombreuses variétés, cette diversité résulte de mutations dans des gènes particuliers mais généralement peu nombreux. On observe ainsi une réduction de la biodiversité allélique : les plantes sont plus semblables (sélectionnées), leurs cycles sont plus homogènes de façon à être rentables pour l’Homme. Cette sélection ne conserve pas nécessairement les caractères avantageux pour la plante. Elles ont par exemple de moins bonnes défenses chimiques, ce qui pose de nombreux problèmes sanitaires pour les plantes. De plus les monocultures d’individus génétiquement identiques favorisent la dispersion rapide des maladies. Par exemple, les plantations monovariétales de banane ont été ravagées dans les années 1990 par une maladie fongique, la fusariose. On a remplacé la variété sensible par une variété résistante, mais une mutation apparue chez le champignon menace maintenant les plantations de bananiers Cavendish…
Visionnage fortement conseillé !
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Pour faire face à cette moindre résistance aux ravageurs et aux maladies, les traitements pesticides se sont multipliés. Actuellement, on essaie de développer une agriculture plus respectueuse de l'environnement et de la santé humaine : - utilisation d’espèces sauvages ou de variétés anciennes comme ressource génétique pour ajouter, par croisement, des caractères d'intérêt (ex. résistance vis à vis d'un ravageur ou d'une maladie) dans les variétés cultivées. - mise au point de nouvelles techniques de culture pour limiter l'utilisation de pesticides: cultures associées, lutte biologique, greffes, culture biologique...
La domestication des plantes a également eu des conséquences importantes dans l’histoire des populations humaines. Elle a contribué à la sélection de caractères génétiques humains spécifiques liés à leur mode d’alimentation et donc aux types de cultures pratiquées. Il existe des variations significatives du nombre de copies du gène AMY1 au sein des populations humaines actuelles dont la consommation d’aliments riches en amidon est importante. L'allèle qui stimule la voie métabolique des acides gras omégas 3 et 6 (peu abondant dans les végétaux) est plus fréquent dans les populations végétariennes que dans celles qui consomment surtout du poisson riche en omégas 3 et 6. En fonction des allèles qu’ils possèdent, les hommes actuels sont intolérants ou non au lactose. La comparaison avec des génomes fossiles permet de constater que les premiers hommes européens étaient intolérants au lactose. L’apparition de la tolérance au lactose coïncide avec l’apparition de la pratique de l’élevage.
conclusion
La domestication des plantes a été réalisée de manière progressive, en lien avec l’émergence des connaissances relatives à la génétique. Depuis les étapes de sélection de variétés, puis d’hybridation jusqu’aux possibilités actuelles de transgenèse, l’Homme a amélioré sa maîtrise de la culture de la production végétale. Celle-ci a permis d’augmenter nos capacités de production. Si la domestication a initialement généré une augmentation de la biodiversité, les modes de cultures actuelles associés à l’uniformisation de ressources alimentaires contribuent aujourd’hui à une réduction inquiétante de la biodiversité. L’histoire des humains et celles des plantes domestiquées sont liées depuis des millénaires. Chacun a eu un impact sur l’évolution génétique de l’autre : on peut parler de coévolution.