Rétrocroisement – croiser un descendant avec un parent

Le rétrocroisement (backcross) consiste à recroiser un descendant avec l’une de ses deux lignées parentales. Le but est toujours le même : une variété existante doit être conservée et ne recevoir qu’une seule propriété supplémentaire, par exemple une résistance issue d’une ancienne variété locale.

Si le même parent est réutilisé à chaque cycle, on l’appelle le parent récurrent. L’autre lignée est le donneur et n’apporte rien d’autre que le caractère recherché. Chaque cycle divise par deux ce qui reste du donneur, et cela même lorsqu’aucune sélection n’a lieu.

La suite des chiffres

La part que l’on récupère du parent récurrent se calcule à l’avance : après t cycles, elle vaut en moyenne 1 − (1/2)^(t+1) du patrimoine génétique. Pas à pas, cela donne 75,0 % après le premier cycle, 87,5 après le deuxième, 93,8 après le troisième, 96,9 après le quatrième et 98,4 % après le cinquième. Pour transférer un seul caractère par la voie classique tout en récupérant 99 % de la variété de départ, il faut donc cinq cycles ou plus.

Les marqueurs réduisent cela à environ la moitié. Les marqueurs sont des positions du génome que le laboratoire sait lire sans ambiguïté. En vérifiant à chaque génération non seulement si un plant porte le caractère recherché, mais aussi quelle quantité de génome du donneur il porte encore par ailleurs, on s’en sort avec trois générations au lieu de six.

Les deux conditions

La littérature spécialisée les traite dans le même chapitre, et la plupart des résumés les omettent. Premièrement, le parent récurrent devrait lui-même être une lignée homozygote, c’est-à-dire porter deux fois le même allèle aux positions considérées et transmettre ses caractères sans changement. S’il ne le fait pas et ségrège lui aussi à chaque cycle, ce n’est pas la variété qui revient à la fin, mais un échantillon aléatoire de celle-ci.

Deuxièmement, le caractère recherché doit dépendre d’une ou de quelques positions du génome. Chaque position supplémentaire réduit la probabilité de toutes les retrouver dans le même plant – et un programme raisonnable devient un programme qui échoue sur le nombre de descendants.

Dans l’usage allemand, ce procédé s’appelle Verdrängungszüchtung, littéralement sélection par substitution. Il convient là où un caractère à hérédité simple, comme la résistance d’une variété locale, doit être associé aux qualités d’une variété productive mais sensible.

Ce qui ne disparaît pas avec le reste

Une chose demeure, et c’est prévu : le voisinage immédiat de la position visée. Comme on sélectionne exactement cette position à chaque cycle, son entourage est forcément sélectionné avec elle, tandis que le reste du génome du donneur se divise par deux. Ce résidu s’appelle linkage drag.

Sa taille ne dépend pas du nombre de générations, mais de la fréquence à laquelle les chromosomes sont coupés et recombinés à cet endroit. Si le caractère se trouve dans une région où cela arrive rarement, un fragment de plusieurs millions de paires de bases y survit même à trois cycles – soit, pour un jeu de chromosomes de cannabis d’environ 750 millions de paires de bases, tout de même un pour cent du génome entier. Si la position est favorable, le même fragment se réduit à une fraction de cette taille.

Un rétrocroisement n’est donc pas non plus une alternative au double croisement. Les deux procédés répondent à des questions différentes : l’un apporte un caractère à une variété existante, l’autre produit des semences commerciales à partir de quatre lignées.

Sources