Pour pallier l'insuffisance alimentaire, l'homme a recherché des variétés végétales de haute productivité, adaptées à leur environnement.

Une amélioration de la quantité, la filière maïs

Le maïs est consommé à la fois pour son appareil végétatif chlorophyllien et pour ses grains. L'appareil végétatif, comme fourrage, est une des bases de la filière alimentaire des animaux domestiques herbivores, les grains appartiennent à la filière alimentaire à la fois des animaux et des hommes. Pour sa richesse en glucides, en protéines et en lipides (constituants de la matière première du corps), le maïs est la base de l'alimentation de la population dans de nombreuses régions du monde. Il est consommé frais, en semoule, en "légume" frais ou en conserve (maïs doux) ou en huile. L'homme utilise aussi de nombreux dérivés issus de la chimie de l'amidon, en particulier des sucres...

Pour le bétail, on peut aussi faire fermenter le maïs au moyen de l'ensilage (pour la conservation) et le proposer ainsi en nourriture hivernale.

Enquêter sur les différentes formes d'utilisation du maïs en France.

De la téosinte au mais domestique

Il y a environ 10 000 ans, au Mexique, le maïs s'est développé à partir d'un ancêtre supposé être une variété de téosinte (voir Histoire d'une amélioration : le mais).

- l'amélioration par sélection classique

Comme pour tout être vivant, les caractéristiques de la plante et du grain de maïs sont déterminées par des gènes. Le croisement de 2 plantes permet un mélange de leurs gènes. Les agronomes ont ainsi pu créer, par croisements et sélections successifs, de nouvelles variétés combinant en même temps plusieurs qualités, appréciées de l'utilisateur, dispersées auparavant dans des plantes ou des variétés différentes.

Il y a de nombreux siècles que les agriculteurs puis les agronomes ont cherché à répondre à la demande croissante d'aliments en augmentant la productivité des plantes cultivées. Mais ces combinaisons dépendent du hasard et le résultat du croisement de deux plantes reste aléatoire.

Une sélection progressive du maïs depuis plus de 9 000 ans

Préciser la principale difficulté rencontrée lorsqu'on réalise
une sélection classique.

- l'amélioration par les biotechnologies modernes

Les chercheurs en biologie moléculaire ont, au cours des dix dernières années, réussi à déterminer différentes étapes du métabolisme des végétaux et à en localiser puis à en isoler les acteurs principaux, les gènes, base de l'expression des enzymes du métabolisme.

Amélioration de productivité d'un maïs Bt - première génération

Amélioration de productivité d'un maïs Bt - deuxième génération

La machinerie biologique fonctionne de façon semblable chez tous les êtres vivants, en utilisant les mêmes types d'enzymes.

Certains gènes issus d'autres êtres vivants, généralement d'autres plantes, et dont la traduction permet l'expression chez une plante d'un caractère intéressant pour l'homme, ont ainsi été isolés et intégrés au génome d'un maïs classique par transgénèse. Le produit obtenu peut présenter une meilleure tolérance de la plante aux conditions difficiles de son environnement, ce qui permet un gain de productivité.

Donner une définition au terme transgénèse ?

Quel en est l'intérêt potentiel pour l'homme ?