Janvier 2026 | Agence canadienne d’inspection des aliments | par Saanchi Singh
Pour beaucoup d’entre nous, les mauvaises herbes ne sont qu’un irritant. Des plantes indésirables qui poussent dans les jardins, les pelouses ou les allées, même si on les pulvérise ou les arrache. Elles ne sont guère plus qu’un problème esthétique. Cependant, dans un contexte agricole et commercial, les mauvaises herbes non contrôlées, en particulier les plantes envahissantes, peuvent proliférer à un point tel qu’elles posent des problèmes de biosécurité et nuisent à l’économie. Elles peuvent réduire le rendement des cultures, propager des maladies végétales et perturber les écosystèmes. Certaines libèrent même des toxines nocives pour la santé animale et humaine. Les mauvaises herbes peuvent également avoir des répercussions importantes sur le commerce des semences et l’exportation des grains. L’Arrêté sur les graines de mauvaises herbes pris par le Canada prévoit une tolérance zéro à l’égard des 26 espèces classées comme mauvaises herbes nuisibles interdites (catégorie 1). Si l’une de ces espèces se trouve dans un lot de semences, celui-ci ne peut être vendu, importé ou exporté légalement. D’autres pays appliquent des règlements semblables pour l’importation de semences ou de grains.
Le problème avec les mauvaises herbes
Les mécanismes biologiques des mauvaises herbes, à chaque étape de leur cycle de croissance, font en sorte qu’elles sont très difficiles à contrôler. Elles se disputent la lumière, l’eau et les nutriments avec des cultures comme le canola, le blé et l’orge. Elles produisent aussi beaucoup de graines : un seul plant d’amarante envahissante peut produire plus d’un million de graines dans des conditions optimalesNote de bas de page 1. Ces graines peuvent contaminer les récoltes, réduisant ainsi la qualité des semences ou des grains, et se propager loin de leur aire de répartition vers de nouveaux territoires. Les graines des espèces adventices peuvent rester en dormance dans le sol pendant des années. À titre d’exemple, les graines de moutarde des champs peuvent rester en dormance jusqu’à 60 ansNote de bas de page 2!
De plus, les graines de mauvaises herbes ont généralement de longues périodes de germination. Certaines germent avant les semences des cultures, ce qui leur permet de profiter pleinement de la lumière du soleil et de l’eau pour gagner en hauteur. Ces mauvaises herbes plus hautes peuvent alors priver les jeunes plants de la lumière du soleil, freinant ainsi leur croissance.
Bien que l’on puisse appliquer des herbicides pour lutter contre les mauvaises herbes, les graines qui germent plus tard peuvent échapper au traitement ou développer une résistance aux herbicides. La folle avoine est une mauvaise herbe qui pousse couramment dans les prairies parmi le blé et le canola et qui est résistante à de nombreux herbicides. Parmi les champs infestés recensés dans l’Ouest canadien, 69 % sont infestés de folle avoine résistante aux herbicidesNote de bas de page 3. Il s’agit d’un problème important, car les plantes envahissantes dans les cultures et les pâturages coûtent à elles seules environ 2,2 milliards de dollars chaque année en lutte contre les mauvaises herbes et en perte de rendement des culturesNote de bas de page 4.
Les graines des plantes envahissantes et des mauvaises herbes peuvent se propager et parcourir de longues distances lorsqu’elles s’introduisent dans des envois de semences ou de grains, ou lorsqu’elles sont transportées par des véhicules, du matériel, sur des vêtements, du bétail (y compris son fumier) ou même des animaux domestiques. Le meilleur moyen de prévenir la propagation de ces plantes est d’empêcher dès le départ l’introduction de leurs graines dans nos écosystèmes.
L’identification des graines de mauvaises herbes : un défi de taille
Il est très important de savoir distinguer les graines de mauvaises herbes envahissantes des autres graines pour prévenir leur introduction. Cependant, l’identification des graines peut représenter tout un défi, même pour les grands spécialistes du domaine. Il existe en effet beaucoup de similitudes entre les graines de nombreuses mauvaises herbes, celles d’espèces non adventices étroitement apparentées et celles de cultures. L’utilisation d’outils et de méthodes d’essai avancés peut permettre d’identifier plus rapidement et avec plus de précision les espèces de mauvaises herbes.
Les expertes et experts du Centre de la science et de la technologie des semences du laboratoire de Saskatoon de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) fournissent des services d’identification des semences pour s’assurer que celles utilisées et commercialisées à des fins de plantation, d’importation et d’exportation respectent les exigences réglementaires en matière de commerce sécuritaire et ne causent pas l’introduction ou la propagation d’espèces adventices ou envahissantes. Le Centre contient également l’Herbier national de semences, la seule collection de référence de semences à des fins d’identification au Canada. Ces expertes et experts en identification des semences doivent être capables de détecter et d’identifier les graines de mauvaises herbes dans des échantillons contenant au moins 25 000 semences de cultures, en se fondant uniquement sur leurs caractéristiques physiques.
Identification moléculaire des mauvaises herbes
Le Laboratoire de recherche sur l’identification moléculaire (LRIM) du Laboratoire des végétaux d’Ottawa travaille à la mise au point d’outils novateurs pour faciliter l’identification des graines de mauvaises herbes envahissantes.
L’un de ces outils est le métacodage à barres de l’ADN. Cette technique utilise les codes à barres de l’ADN pour identifier diverses espèces en parallèle. Il existe des différences caractéristiques dans certaines séquences génétiques courtes propres à chaque espèce végétale. Ces codes à barres de l’ADN sont semblables aux codes à barres utilisés dans les épiceries, agissant tous deux comme des empreintes digitales.
Nous menons des recherches préliminaires afin d’étudier les applications possibles de cette technique en utilisant l’égilope cylindrique, une mauvaise herbe nuisible interdite de la catégorie 1 qui infeste les champs de blé. Nous avons constaté qu’il faut deux codes à barres d’ADN pour distinguer l’égilope cylindrique de neuf espèces étroitement apparentées et du blé. En diluant progressivement une graine d’égilope cylindrique dans de grands échantillons de graines de blé, nous sommes en mesure d’évaluer la sensibilité et la précision de cette méthode.
Notre laboratoire met également à l’essai une seconde technique : le macrocodage à barres de l’ADN. Habituellement, plusieurs codes à barres d’ADN sont requis puisqu’il n’existe pas de code à barres universel unique pour les plantes. Il peut être long de découvrir tous les codes à barres de l’ADN nécessaires pour distinguer les espèces végétales cibles et ensuite les traiter en laboratoire. Les macrocodes fonctionnent selon le même principe que les codes à barres d’ADN standard, mais ils peuvent être dix fois plus grands. Cela permet de capter plus d’information génétique et de distinguer les espèces, sans optimisation importante, en n’utilisant que de petites quantités de matière de départ.
Nous testons actuellement cette technique avec des espèces d’amarante, dont les graines peuvent contaminer les exportations de canola. L’un des macrocodes à barres que nous avons conçus permet de distinguer onze espèces d’amarante, dont l’amarante tuberculée, l’amarante de Powell et l’amarante à racine rouge. À terme, nous voulons étendre l’utilisation de ces outils afin de détecter la présence d’autres espèces de mauvaises herbes qui ont des conséquences pour l’agriculture, comme le gaillet bâtard, la folle avoine et la moutarde des champs.
Limites de l’étude et prochaines étapes
Nos recherches au LRIM visent à appuyer l’utilisation d’autres outils pour l’identification des graines de mauvaises herbes, dans le but d’améliorer ultimement notre trousse d’outils d’essai réglementaire. Toutefois, nous avons encore du pain sur la planche! Des recherches supplémentaires pourraient aider à remédier aux limites et à déterminer si et comment le métacodage et le macrocodage de l’ADN pourraient être appliqués à des fins réglementaires ou de certification.
Dans le cadre de nos recherches, nous avons utilisé des méthodes d’essai destructif consistant à broyer les échantillons pour en extraire l’ADN. Ce type d’essai ne conviendrait pas s’il fallait préserver l’intégrité des graines ou des échantillons à des fins d’essais supplémentaires, de vente ou de commerce. Nous travaillons actuellement sur des méthodes permettant d’extraire l’ADN sans effet ou avec un effet minimal sur l’intégrité des graines.
De plus, la présence dans les échantillons de sources d’ADN ne provenant pas de graines, par exemple d’autres tissus végétaux, comme des fragments de racines, peut compliquer les essais. En effet, il pourrait y avoir détection sans la présence d’une graine réelle, alors que c’est cette dernière qui est importante pour les décisions réglementaires et commerciales.
Nous avons conçu des codes à barres et des macrocodes à barres de l’ADN pour un certain nombre d’espèces, mais nous travaillons à élargir cette liste. L’objectif est de pouvoir tester les lots de semences évalués en vue de leur certification pour différentes mauvaises herbes.
Dans l’ensemble, les outils basés sur l’ADN sont très puissants et complètent les méthodes traditionnelles d’identification des semences en améliorant l’exactitude de la détermination des espèces. Cela est particulièrement utile pour les espèces quasi identiques ou étroitement apparentées, que les spécialistes ont beaucoup de mal à distinguer en se basant sur leurs caractéristiques physiques. Les techniques moléculaires permettent également de réduire la charge de travail des expertes et experts lorsque la demande d’essais est élevée.
À l’avenir, ces technologies basées sur l’ADN deviendront un complément important aux méthodes de détection des graines de mauvaises herbes, ce qui renforcera la confiance et favorisera le respect de la réglementation.
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