L’histoire de sélection de la tomate : de la plante ornementale à la pizza il n’y a qu’un pas !

Longtemps négligée, la tomate fut d’abord utilisée comme plante ornementale, car elle était considérée comme toxique. Elle appartient en effet à la famille des Solanacées, qui comprend des espèces telles que la datura, la belladone ou la mandragore, connues pour leur toxicité liée à la présence d’alcaloïdes. Il fallut près de deux siècles pour que la tomate soit pleinement reconnue comme comestible en Europe.

 

Fait intéressant, c’est depuis l’Europe que la tomate fut réintroduite en Amérique du Nord, où elle finit par s’imposer comme un légume à la fin du XIXᵉ siècle. D’un point de vue botanique, la tomate est pourtant un fruit, plus précisément une baie charnue à pépins. Son statut de « légume » résulte d’une décision juridique aux États-Unis : en 1883, les légumes étaient taxés, contrairement aux fruits. Un importateur tenta de faire valoir la définition botanique pour échapper à cette taxe, mais la Cour suprême trancha en faveur de l’usage courant, considérant la tomate comme un légume. Cet épisode illustre de manière emblématique la primauté des considérations économiques sur les définitions scientifiques.

Aujourd’hui, environ 10 000 variétés de tomates sont cultivées dans le monde. Elles présentent une grande diversité d’architectures, de tailles, de formes, de couleurs, de textures et de goûts. Avec une production mondiale d’environ 180 millions de tonnes, la tomate est le fruit charnu le plus produit et le plus consommé au monde. La Chine en est le premier producteur, tandis que l’Espagne occupe la première place en Europe, notamment dans la région d’Almería. Depuis l’espace, on peut y observer la « mer de plastique », une vaste zone d’environ 30 000 hectares de serres consacrées à la production de fruits et légumes, dont la tomate.

Le marché de la tomate se divise en deux grands segments : la consommation en frais, majoritaire, et la production industrielle destinée à la transformation (concentrés, sauces, jus, conserves, etc.).

La tomate est une plante exigeante en eau et en nutriments. Elle est sensible au stress hydrique ainsi qu’au stress thermique, qui perturbe la reproduction en affectant la viabilité du pollen et, par conséquent, la formation des fruits. Elle est également vulnérable à de nombreux pathogènes responsables de stress biotiques et de pertes importantes pour les producteurs. Parmi eux figurent des viroïdes et des virus — dont certains émergents comme le virus du fruit rugueux brun de la tomate (ToBRFV) —, une vingtaine de champignons à répartition mondiale, ainsi qu’une dizaine de bactéries et de phytoplasmes. À cela s’ajoutent des nématodes, plusieurs insectes ravageurs, dont la redoutable Tuta absoluta, et des acariens, capables de détruire des cultures entières.

Des résistances à certaines maladies ont pu être introduites par introgression de loci provenant d’espèces apparentées, soit par croisements interspécifiques, soit par fusion de protoplastes permettant de générer des hybrides somatiques. Il est notable que certaines de ces résistances avaient été perdues lors des processus de domestication et d’amélioration variétale. En effet, pendant longtemps, les programmes de sélection ont privilégié les rendements, parfois au détriment des résistances aux pathogènes et de la qualité organoleptique.

De nombreux programmes de recherche, nationaux et internationaux, ont été menés afin d’identifier les déterminants de la qualité et de la résistance, ainsi que leurs mécanismes d’action. Parmi les avancées majeures figurent le séquençage du génome de la tomate en 2012 et la création de collections de mutants, qui ont constitué des ressources précieuses. Ces outils ont été complétés par des approches plus ciblées, notamment via la transgenèse.

Un exemple emblématique est celui de la tomate transgénique à maturation retardée Flavr Savr, développée par la société Calgene. Cette tomate, qui exprimait un ARN antisens réduisant l’expression d’une polygalacturonase, fut la première plante génétiquement modifiée commercialisée aux États-Unis en 1994, avant d’être retirée du marché en 1997, constituant ainsi un premier échec commercial d’une plante génétiquement modifiée. Néanmoins, les outils développés dans ce cadre ont largement contribué à l’étude et la validation fonctionnelle de gènes impliqués dans le développement du fruit, la réponse aux stress et la qualité des produits.

Ces travaux pionniers ont ouvert la voie à l’édition du génome chez la tomate. Parmi les études fondatrices figure celle publiée par Brooks et al. en 2014, décrivant une méthode d’édition ciblée de gènes chez la tomate. Depuis, de nombreuses avancées ont permis de réaliser des modifications précises, comme le remplacement de séquences par recombinaison homologue ou la modification ciblée de nucléotides via les techniques de base editing et de prime editing. Ces approches offrent de nouvelles perspectives pour l’introduction de caractères d’intérêt agronomique, notamment en matière de résistance aux stress.

Les potentialités de l’édition génomique chez la tomate sont bien illustrées par les travaux de l’équipe du professeur Zachary Lippman qui a notamment identifié un ensemble minimal de gènes à modifier par édition pour reproduire expérimentalement le processus de domestication de la tomate à partir d’espèces apparentées. Dans le même temps, la première tomate éditée commercialisée a été développée au Japon par l’équipe du professeur Hiroshi Ezura. Il s’agit d’une tomate enrichie en acide gamma-aminobutyrique (GABA), un composé auquel sont attribuées certaines propriétés bénéfiques pour la santé. Si elle était commercialisée en Europe, cette tomate relèverait de la catégorie 1 des nouvelles techniques génomiques (NGT). Afin de favoriser son acceptation par le public, les chercheurs ont notamment distribué gratuitement des semences à des jardiniers amateurs, illustrant une approche originale de diffusion et de sensibilisation.