LA PLANTE
Définition et origines des Nicotianées
Le genre Nicotiana, auquel appartiennent tous les tabacs cultivés, fait partie de la famille des Solanacées. On y recense 67 espèces principalement originaires d’Amérique du Sud et d’Australie. Une seule espèce : N.africana a été découverte en Afrique (Namibie) par Merxmüller et Buttler en 1975
La fleur de tabac est hermaphrodite, généralement complète, presque toujours plus ou moins zygomorphe. L’androcée est constituée de 5 étamines libres de longueurs inégales en général. Le pistil comprend deux carpelles soudés formant généralement deux loges. Le style est inséré au sommet de l’ovaire et se termine par un stigmate de forme variable.
La plupart des espèces de Nicotiana sont annuelles. Certaines espèces : N.glauca, N.tomentosa,…et quelques variétés de N.tabacum fleurissent rarement la première année, ou à une époque trop tardive pour donner des graines, sauf dans les régions où les plantes ne sont pas détruites par le gel.
Le tabac est considéré comme une plante autogame. C’est le cas pour N. rustica où la fleur ne s’ouvre qu’après la pollinisation. Chez N.
tabacum, si on veut pratiquer l’autofécondation il est préférable de protéger les inflorescences par un sac protecteur.
Parmi les agents de pollinisation croisée, le vent ne porterait pas le pollen à plus de 20 m. Les insectes, en particulier les abeilles, bourdons, certains lépidoptères, jouent un rôle plus important, le nectar de la fleur de tabac étant très abondant.
Dans le cas des fleurs mâle-stériles, la pollinisation manuelle est obligatoire.
Le tabac industriel (N.tabacum ) ne peut s’hybrider spontanément avec aucune autres espèces d’un genre autre que Nicotiana. Même à l’intérieur du genre Nicotiana, les hybridations interspécifiques spontanées sont extrêmement rares.
Le tabac est originaire des pays chauds mais susceptible de prospérer
dans des sols et sous des climats divers et son aire de culture est très
étendue.
Classification du genre » Nicotiana »
C’est T.H. GOODSPEED (1954) qui a revu le plus récemment la classification du genre Nicotiana
subdivisé en 3 sous-genres: Rustica, Tabacum et Petunioïdes, 14
sections et 60 espèces. Depuis cette date, les découvertes de BURBIDGE
(1960), MERXMÜLLER et BUTTLER (1975), OHASHI (1976) et plus récemment Nicotiana wuttkei décrite par CLARKSON et SYMON (1991) dans le Nord-Est du Queensland (Australie) ont amené le nombre des espèces à 67.
Chez les Nicotiana le
nombre de chromosomes le plus fréquent dans les cellules somatiques
varie de 24 à 48 , mais on rencontre aussi: 18, 20, 32, 36, 38, 40, 46.
Le sous-genre Rustica comprend des plantes herbacées vigoureuses (plus
rarement des arbustes) à feuilles généralement pétiolées. Les fleurs ont
un limbe verdâtre à jaunâtre. Neuf espèces, originaires d’Amérique du
Sud, se répartissent en 3 sections : Paniculatae, Thyrsiflorae et
Rusticae. Dans cette dernière section, on ne trouve qu’une seule espèce N.rustica
qui compte de nombreuses variétés produisant des feuilles très riches
en alcaloïdes, mais leur culture limitée à l’Afrique du Nord, Europe de
l’Est, Pakistan ,etc. est en régression.
Le sous-genre Tabacum comprend des plantes vigoureuses herbacées ou
subarborescentes. Toutes les espèces sont originaires d’Amérique du Sud
et sont réparties en deux sections :
Tomentosae et Genuinae. La section Genuinae
ne comporte qu’un seul représentant, N.tabacum, dont les variétés sont très nombreuses.
La plupart des tabacs cultivés industriellement dans le monde appartiennent à l’espèce polymorphe N. tabacum qui compte 24 pairesde chromosomes. On admet actuellement que cette espèce dérive par amphidiploïdie du croisement entre N.sylvestris (n=12) et N.tomentosiformis (n = 12).
Le sous-genre Petunioïdes présente une très grande
diversité et compte actuellement 51 espèces réparties en 9
sections.:Undulatae, Trigonophyllae, Alatae, Repandae, Noctiflorae,
Acuminatae, Bigelovianae, Nudicaules et Suaveolentes. Toutes les espèces
de ce sous genre sont originaire d’Amérique du Sud, Centrale ou du Nord
sauf les espèces de la section Suaveolentes
localisées en Australie, dans les îles du Pacifique Sud ou en Afrique du Sud pour N.africana.
Le tabac : N.tabacum
Parmi les Nicotianées, l’espèce N. tabacum, et ses très nombreuses variétés, est la plus connue et la plus cultivée dans le monde. Selon Comes (1899) et Anastasia(1906), il n’existerait que quelques types purs qui auraient engendré tous les autres par hybridation. Anastasia distingue quatre types ancestraux :
– Havanensis, dont on retrouve les caractéristiques dans les tabacs de Cuba, Sumatra et Java.
– Brasiliensis; dont beaucoup des caractères existent chez les variétés de type Paraguay.
– Virginica: Ce sont les tabacs de Kentucky et de Virginie qui ont, actuellement, le plus de caractères Virginica.
– Purpurea: On retrouve certains des caractères du type Purpurea chez les tabacs d’Orient et de Sumatra.
Mais la classification la plus utilisée regroupe les tabacs cultivés en cinq grandes familles selon leur mode de culture, de séchage et traitement après récolte. Ces familles sont généralement désignées d’un nom anglais
– Les tabacs « flue-cured » :tabacs clairs séchés à l’air chaud, du type virginie.
– Les tabacs « light air-cured »: tabacs clairs séchés à l’air naturel, du type burley.
– Les tabacs » sun-cured » tabacs clairs séché au soleil, du type orient.
– Les tabacs « dark air-cured »:tabacs bruns séchés à l’air naturel,(du type français ou pour cigares).
– Les tabacs « fired-cured »: tabacs bruns séchés au feu , du type kentucky.
Amélioration génétique
De tous temps l’homme a eu le désir d’améliorer la production et la qualité des produits. De plus en plus sous des contraintes diverses, des évolutions industrielles, la demande des consommateurs ainsi que des producteurs, le généticien doit sans cesse modifier les variétés cultivées.
La sélection créatrice chez N. tabacum repose sur l’hybridation intervariétale et l’isolement d’une lignée pure par autofécondation en suivant une sélection généalogique ou pedigree. Les méthodes de croisements en retour et de sélection récurrente sont également applicables au tabac. La réalisation d’hybrides de première génération (F1) mâle -stérile est de plus en plus utilisé pour le développement de nouvelles variétés. La place des biotechnologies modernes dans la création variétale est également très importante pour réduire le cycle de production d’une variété ou augmenter la variabilité.
Principaux objectifs de l’amélioration variétale
Les principaux objectifs de l’amélioration variétale résultent de différentes contraintes imposées par :
1) Les producteurs : rendement en poids, résistance aux maladies, morphologie adaptée à la cueillette, aptitude au séchage,…
2) Les industriels et les consommateurs : teneur en alcaloïdes (nicotine, nornicotine,…), rendement en goudrons, propriétés aromatiques, pouvoir de remplissage, etc.
En ce qui concerne les maladies (fongiques, bactériennes ou virales) différentes sources de résistance sont disponibles dans le genre Nicotiana et ont pu être transférées avec succès.
Dans le cas d’une propriété chimique comme la teneur en nicotine, pour laquelle 2 gènes majeurs sont impliqués, il a été possible d’obtenir des variétés ayant de 0,1 à 5% de nicotine dans la matière sèche. Quant à la nornicotine dérivant de la nicotine par déméthylation, processus également gouverné par 2 gènes majeurs, elle peut être totalement éliminée des tabacs par une sélection adéquate .
D’autres propriétés chimiques comme le rendement en goudrons, les précurseurs aromatiques, la teneur et composition en polyphénols peuvent être modifiées par sélection.
L’évaluation globale des variétés est réalisée en plein champ par culture de parcelles, selon des dispositifs statistiques.
Au champ, on apprécie la morphologie (gabarit; feuilles: insertion, forme, nombre…), l’aptitude à former des bourgeons, la date de floraison.
Après récolte et séchage: le rendement en poids, l’indice qualité (ou cote expertise) sont déterminés ainsi qu’un certain nombre de caractérisations physiques (indice de foisonnement, combustibilité,…) et chimiques : alcaloïdes totaux (nicotine, nornicotine), azote total, sucres réducteurs (Virginie), nitrate (Burley), rendement en goudrons par fumage mécanique.
La dégustation par un panel d’expert est l’épreuve finale permettant d’apprécier l’intérêt ou non d’une nouvelle variété.
L’Institut du Tabac de Bergerac réalise de telles études et est à l’origine de nombreuses nouvelles variétés cultivées en France et en Europe.
LE TABAC : UNE PLANTE- MODELE
Place dans les grandes innovations en biologie végétale
Le tabac est souvent considéré comme la « souris verte » des biologistes s’intéressant aux végétaux. C’est grâce au tabac que l’on a pu étudié pour la première fois la nature d’un virus: le virus de la mosaïque du tabac (V.M.T.). Stanley en 1935 ayant pu isolé sous forme paracristalline ce virus de feuilles de tabac . C’est ainsi que le V.M.T. est incontestablement le virus le plus connu, même si il ne constitue plus actuellement une menace redoutable pour les cultures de tabac.
Dans le domaine génétique, le tabac est à l’origine d’avancées scientifiques spectaculaires comme avec le développement de l’androgenèse, c’est à dire des plantes issues de grains de pollen n’apportant que le patrimoine héréditaire paternel. Cette technique, développée en France par Bourgin et Nitsch sur tabac dès 1968, est actuellement largement appliquée pour d’autres plantes, notamment pour réduire le temps de fixation de nouvelles lignées. L’obtention d’haploïdes maternels (par hybridation avec N.africana) est également réalisable.
En 1972, Carlson et al. réalisent et réussissent les premières fusions somatiques, c’est à dire une hybridation non sexuelle entre deux espèces du genre Nicotiana : N.glauca et N.langsdorffi. Cette technique qui consiste à fusionner des protoplastes permet d’envisager l’association entre des espèces sexuellement incompatibles et ainsi la création de variabilités nouvelles.
Le tabac (N.tabacum, N.rustica) peut être également utilisé comme source de nicotine et employé comme insecticide. D’autre part, les propriétés originales des protéines de tabac et en particulier de la fraction I
protéique (Rubisco) pourraient relancer l’intérêt des protéines foliaires en alimentation animale ou humaine.
Le tabac peut représenter, après extraction , une source de production naturelle pour diverses substances chimiques comme l’acide malique, l’acide citrique, le solanésol, des huiles essentielles, etc.. Tso, 1990.
Enfin, le tabac est aussi très utile, en tant que plante modèle, dans tous les laboratoires de biologie cellulaire et moléculaire.
Le Tabac plante d’ornement:
Ce n’est que vers la fin du siècle dernier, que l’on utilise des tabacs géants en horticulture. N. tomentosa dont il existe une version panachée (appelée Nicotiana tomentosa Variegata ou Nicotiana colossea Variegata), N.wigandoïdes mais aussi N. tabacum ont été les espèces les plus utilisées. On cite également le tabac glauque: N.glauca qui est un arbuste devenu presque spontané dans le bassin méditerranéen. La description des jardins du Luxembourg et du jardin des plantes du Muséum indique que les tabacs étaient utilisés pour la décoration.
Nicotiana glauca occupe une place particulière. Il s’agit d’une plante arbustive et ligneuse qui peut atteindre de 2 à 4 mètres
de haut. Cette espèce est gélive (elle gèle à -4°C
environ), mais il est possible de la recéper et de la protéger par un paillage durant l’hiver. On la trouve à l’état spontané en Afrique du Nord, en Espagne et dans le sud de la France. Son
port harmonieux, son feuillage constitué de petites feuilles glabres qui rappellent par leur texture et leur couleur celles de l’eucalyptus et ses nombreux rameaux flexibles aux extrémités desquels s’épanouissent, d’août à octobre, de petites fleurs tubulées jaunes ou légèrement pigmentées de violet pour la variété Lateritia
, en font une plante très décorative qui peut être utilisée pour faire des contrastes, dans les massifs d’arbustes voire en rideau végétal. Un de ses grands avantages est sa vitesse de croissance rapide.
D’autres Nicotianées sont depuis longtemps connues pour leur intérêt ornemental et fleurissent fréquemment nos jardins et parcs publics.
La section des Alatae, appartenant au sous-genre Petunioïdes, comporte de nombreuses espèces déjà connues et commercialisées. Tout d’abord le tabac « Blanc Odorant » (Nicotiana alata) dont la fleur d’un blanc immaculé et très odorante se ferme aux heures les plus chaudes. Il atteint 90 à 120 cmde haut. Nicotiana sanderae (50-70 cm
) est une espèce très proche mais dont les fleurs sont rouge sombre. Elle est issue du croisement entre Nicotiana alata et Nicotiana forgetiana (50-80 cm) espèce également très décorative caractérisée par une floraison abondante et de petites fleurs rose vif. Nicotiana langsdorffii, qui peut atteindre 1,20m, possède quant à elle des fleurs en clochettes pendantes d’un vert éclairé de jaune portées par de longues tiges graciles et est caractérisée par son pollen bleu. Parmi les espèces de grande taille, il faut noter Nicotiana sylvestris, plante majestueuse culminant à 1,50 , voire plus si le sol est fertile, qui permet de donner du relief à une composition. Elle possède d’élégantes hampes florales constituées de fleurs blanches parfumées (surtout le soir) et de grandes et larges feuilles.
Actuellement plusieurs sociétés ont développé des variétés de tabac ornemental disponible dans les jardineries.
Le tabac : indicateur de pollution
La bioindication à l’aide de végétaux est une méthode simple et peu onéreuse pour évaluer la pollution atmosphérique par certains polluants. Pour l’ozone (O3), l’un des plus phytotoxiques polluants de l’air, le tabac, et plus particulièrement la variété Bel W 3 est utilisé dans le monde entier pour suivre ce polluant et établir des cartographies de pollution.
Pour déterminer le taux d’ozone dans l’air la variété sensible Bel W3 est toujours associée à la variété Bel B, résistante à l’ozone.
RD
