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Crop genetic diversity is essential to agriculture and for food security – but who makes sure that this genetic diversity is maintained? This is where the Plant Gene Resources of Canada (PGRC), located at AAFC’s Saskatoon Research and Development Centre, steps in. PGRC is one of three plant gene banks in Canada and carries more than 221,000 accessions (related plant material from a single species) from a variety of crops in order to maintain their genetic diversity.
So, what is a gene bank anyway? Gene banks collect, preserve, rejuvenate, characterize and distribute the genetic diversity of cultivated plants for research, education and plant breeding. PGRC stores seeds that contain genetic material that is not found in current crop varieties, but is critical for research, education or plant breeding. Gene banks serve as a reservoir of the biodiversity of cultivated plants and their wild relatives, including native species that have potential for agriculture or horticulture. PGRC ships about 6,000 seed samples to clients every year. Clients are mostly based in Canada, but PGRC has also served over 65 countries.
Climate change enhances the demand for such gene bank material, which allows researchers to address changes to growing conditions and the arrival of new pests and diseases. Also, consumer needs change. For example, a switch to more plant-based nutrition requires diverse genetic material and plant breeding. The PGRC facility in Saskatoon is home to many oilseeds, pulses, grasses and legumes. Together with the fruit-focused Canadian Clonal Gene Bank (CCGB) at Harrow, Ontario, for fruits, and the Canadian Potato Gene Resources (CPGR) at Fredericton, New Brunswick, it forms the Canadian National Plant Germplasm System (CNPGS).
Since 2008, PGRC has been shipping back up seed samples to Norway for storage at the Svalbard Global Seed Vault. In February 2023, PGRC completed its ninth shipment consisting of nearly 3,000 backup seed samples (Figure 1). In total, PGRC now has nearly 35,000 seed samples backed-up at the Global Seed Svalbard Vault. Another 8,600 samples are backed up by the United States Department of Agriculture. As a result, more than one-third of the PGRC seed germplasm have additional protection.
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Figure 1. PGRC team with boxes containing seed samples going from Saskatoon to Svalbard, Norway in February 2023. (Photograph: PGRC) | |
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So how does the Global Seed Vault play into all of this? Svalbard’s Global Seed Vault, located on the Norwegian island of Spitsbergen, is home to the world’s backup seed samples from active gene banks such as PGRC (Figure 2). This facility serves as an added layer of protection for seed storage for gene banks around the world. The Svalbard Global Seed Vault is exclusively for long-term seed storage in the event that material at the depositing active gene bank is lost.
PGRC’s recent shipment of backup samples to the Svalbard Global Seed Vault in February 2023 lined up nicely with the seed vault’s 15-year anniversary. Colleen Nielson, a seed distribution technician at PGRC, was responsible for preparing this shipment. She spoke about the length of time it took to put this shipment together: “I would say a good few months, 3-4 months, but that's working it around my other jobs.” Due to the amount of seed accessions that were sent, it will take the team at PGRC another 3 to 5 years to prepare the next large shipment for Svalbard.
|  | Figure 2. The Canadian seed boxes in the Svalbard facility with Åsmund Asdal, handling the deposits. (Photograph: NodGen). |
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Plant Gene banks around the world play an important role in global food security, preservation and sustainable use of biodiversity. Global exchange of genetic material has become more difficult for several reasons such as complex legal and regulatory frameworks and political tensions. Thanks to PGRC and the other cooperating gene banks, Canada has a strong and genetically diverse crop material that is well preserved and readily available for Canadians and the global community of gene bank clients. The additional security back up seed storage at Svalbard strengthens those efforts.
By Benjamin Harrison and Cynthia Schock (Former Knowledge Transfer, Saskatoon Research and Development Centre)
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Recent publications from AAFC scientists in the Prairie Region (English only) | |
New Employees in the Prairies | |
Highlights from the Prairies | | |
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NEW! Cow patty critters: An introduction to the ecology, biology and identification of insects in cattle dung on Canadian pastures.
Entomologist Dr. Kevin Floate aims to answer ‘what critters are found in a cow patty?’ and ‘what do they do?'
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May 6 – 21 was Science Odyssey in Canada! To mark the occasion, learn more about the work of Dr. Justin Pahara and his team at the Lethbridge Research and Development Centre: Tiny tech tackles big problems: Cutting-edge nanotechnology helps producers battle their greatest foes
Dr. Pahara leads research in nanotechnology to develop new, cutting-edge crop treatments that target specific pests without harming beneficial plants and insects. This tiny tech can mean big benefits for Canadian producers, helping them tackle their most problematic pests while reducing or eliminating their need to spray with traditional insecticides and herbicides.
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"I am so excited to see that AAFC currently has abundant canola germplasm developed through our research program. There are lots of studies to be done and exciting discoveries ahead. More importantly, I am so glad to see my research can benefit growers of canola, mustards and vegetable production."
- Dr. Fengqun Yu, Biology Study Leader (Plant Pathology), Saskatoon Research and Development Centre The clubroot of the problem is in the genes
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The First Sixteen Podcast | |
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For more information about our science and researchers, please contact Media Relations at media@agr.gc.ca or 1-866-345-7972
Approved for publication by Dr. Joyce Boye (Science and Technology Branch-Prairie Region Director General), Dr. François Eudes (Alberta Director-Research, Development and Technology (DRDT)), Dr. Felicitas Katepa-Mupondwa (Saskatchewan DRDT) and Dr. Eric Liu (Manitoba DRDT).
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Questions? Comments?
Please contact us as aafc.snp-nsp.aac@agr.gc.ca
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Protection des ressources phytogénétiques pour l’alimentation et l’agriculture | |
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La diversité génétique des cultures est essentielle à l’agriculture et à la sécurité alimentaire, mais qui s’occupe de préserver cette diversité génétique? C’est ici qu’intervient Ressources phytogénétiques du Canada (RPC), situé au Centre de recherche et de développement d’AAC à Saskatoon. L’une des trois banques de gènes du Canada, RPC maintient une collection de plus de 221 000 accessions (matériel végétal apparenté d’une même espèce) de différentes cultures afin de préserver leur diversité génétique.
Qu’est-ce qu’une banque de gènes, au juste? Une banque de gènes recueille, préserve, renouvelle, caractérise et distribue le matériel génétique des plantes cultivées à des fins de recherche, d’éducation et de sélection végétale. RPC entrepose des semences dont le matériel génétique ne se trouve pas dans les variétés de cultures actuelles, mais qui est essentiel pour la recherche, l’éducation et la sélection végétale. Les banques de gènes servent de réservoirs de biodiversité pour les plantes cultivées et les espèces sauvages apparentées, y compris les espèces indigènes qui ont un potentiel pour l’agriculture ou l’horticulture. PGRC expédie environ 6000 échantillons de semences à ses clients chaque année, principalement au Canada, mais a desservi plus de 65 pays.
Le changement climatique accroît la demande de matériel génétique des banques de gènes, car ces ressources aident les chercheurs à faire face à l’évolution des conditions de croissance et à l’arrivée de nouveaux ravageurs et de nouvelles maladies. De plus, les besoins des consommateurs ne cessent de changer; par exemple, la tendance vers un régime alimentaire à base de plantes exige une sélection végétale et du matériel génétique diversifiés. Les installations de RPC à Saskatoon abritent de nombreux oléagineux, légumineuses et graminées. Avec la Banque canadienne de clones (BCC) à Harrow, en Ontario, dédiée aux cultures fruitières, et la Banque de gènes de pomme de terre du Canada (BGPTC) à Fredericton, au Nouveau-Brunswick, elles forment le Réseau canadien de matériel phytogénétique (RCMP).
Depuis 2008, RPC expédie des échantillons de semences de sauvegarde en Norvège à des fins d’entreposage dans la Réserve mondiale de semences du Svalbard. En février 2023, RPC a effectué son neuvième envoi, composé de près de 3 000 échantillons de semences de sauvegarde (figure 1). Au total, la Réserve mondiale de semences du Svalbard abrite désormais près de 35 000 échantillons de semences de RPC. Avec les 8 600 échantillons conservés par le département de l’Agriculture des États-Unis (USDA), plus d’un tiers du matériel génétique de semences de RPC bénéficie d’une protection supplémentaire.
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Figure 1. L’équipe de RPC avec les bacs d’échantillons de semences expédiés de Saskatoon au Svalbard, en Norvège, en février 2023. (Photo : RPC) | |
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Quel est le rôle de la Réserve mondiale de semences dans tout cela? La Réserve mondiale de semences du Svalbard, située sur l’île norvégienne de Spitsbergen, abrite des échantillons de semences de sauvegarde provenant de banques de gènes actives du monde entier telles que RPC (figure 2). Cette installation constitue un niveau de protection supplémentaire pour [l’entreposage] des semences pour les banques de gènes du monde entier. La Réserve mondiale de semences du Svalbard sert exclusivement à l’entreposage à long terme des semences en cas de perte de matériel des banques de gènes actives.
Le récent envoi d’échantillons de sauvegarde de RPC à la Réserve mondiale de semences du Svalbard en février 2023 a coïncidé avec le 15e anniversaire de la réserve. Colleen Nielson, technicienne chargée de la distribution des semences à RPC, était responsable de la préparation de cet envoi. Elle a parlé du temps qu’il a fallu pour préparer l’envoi : « Je dirais quelques mois, 3 à 4 mois, mais ça, c’était en plus de mes autres travaux. » Compte tenu de la quantité de semences envoyées, il faudra encore 3 à 5 ans à l’équipe de RPC pour préparer le prochain envoi majeur à destination de la réserve du Svalbard.
| | | Figure 2. Les bacs de semences canadiennes dans les installations du Svalbard avec Åsmund Asdal, qui s’occupe des dépôts. (Photo : NodGen) | |
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Les banques de gènes du monde entier jouent un rôle important dans la sécurité alimentaire mondiale et la préservation et l’utilisation durable de la biodiversité. L’échange mondial de matériel génétique est devenu plus difficile pour plusieurs raisons, (tel que) la complexité des cadres juridiques et réglementaires et les tensions politiques. Il est important pour le Canada et de nombreux autres pays de disposer d’une banque de gènes nationale. Grâce à RPC et aux autres banques de gènes coopérantes, le Canada dispose d’un matériel génétique végétal solide et diversifié, bien préservé et facilement accessible aux Canadiens et à la communauté mondiale des clients des banques de gènes. L’entreposage de semences de sauvegarde supplémentaires au Svalbard renforce ces efforts.
-Par Benjamin Harrison et Cynthia Schock (ancien transfert de connaissances, Saskatoon Research and Development Centre)
Lectures complémentaires :
Dépôts dans la Réserve mondiale de semences du Svalbard en février 2023 :
https://www.nordgen.org/en/four-new-genebanks-deposited-seeds-for-the-first-time-as-the-seed-vaults-15th-anniversary-was-marked/
Rapport du Canada en vue du Troisième Rapport sur l’état des ressources phytogénétiques pour l’alimentation et l’agriculture dans le monde
À propos de Ressources phytogénétiques du Canada : Ressources phytogénétiques du Canada
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Gestion des mauvaises herbes | |
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Faits saillants des Prairies | | |
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NOUVEAU! Ces bestioles qui raffolent de la bouse : Introduction à l’écologie, à la biologie et à l’identification des insectes présents dans la bouse des bovins en pâturage au Canada
L’entomologiste Kevin Floate (Ph. D.) a pour objectif de répondre aux questions suivantes : « Quelles bestioles sont présentes dans la bouse des bovins? » et « Que font-elles là? ».
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Du 6 au 21 mai était Science Odyssey au Canada! Pour souligner l’occasion, apprenez-en davantage sur le travail du Dr Pahara et de son équipe ici: Tiny tech tackles big problems: Cutting-edge nanotechnology helps producers battle their greatest foes
Dr Pahara dirige la recherche en nanotechnologie afin de mettre au point de nouveaux traitements de pointe qui ciblent des ravageurs précis sans nuire aux plantes et aux insectes bénéfiques. Cette petite technique peut être très avantageuse pour les producteurs canadiens, car elle les aidera à s’attaquer à leurs ravageurs les plus problématiques tout en réduisant ou en éliminant leur besoin de pulvériser des insecticides et des herbicides traditionnels.
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« Je suis ravie qu'AAC dispose actuellement d'une abondance de matériel génétique de canola mis au point dans le cadre de notre programme de recherche. Il reste encore beaucoup d'études à réaliser et de découvertes passionnantes à faire. Je suis d'autant plus heureuse de voir que mes recherches peuvent profiter aux producteurs de canola, de moutarde et de légumes. »
- Fengqun Yu, Ph. D., cheffe d'études en biologie (phytopathologie),
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Les premiers seize pour cent | |
Épisode 013 - La santé mentale : du point de vue de l'agriculteur | |
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Pour en savoir plus sur nos activités scientifiques et nos chercheurs, veuillez communiquer avec les Relations avec les médias par courriel à media@agr.gc.ca ou par téléphone au
1-866-345-7972.
Publication approuvée par Joyce Boye (Ph.D.) (Direction générale des sciences et de la technologie-Directrice générale de la région des Prairies), François Eudes (Ph.D.) (Directeur-Recherche, développement et technologie (DRDT), Alberta), Felicitas Katepa-Mupondwa (Ph.D.) (DRDT, Saskatchewan) et Eric Liu (Ph.D.) (DRDT, Manitoba).
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