Françoise Aubert
Trois Unités Mixtes de Recherche (UMR) de Clermont-Ferrand, Lyon et Grenoble ont collaboré à une étude sur l’évolution des plantes à fleur et publié des résultats reconnus par la communauté scientifique. Ils aboutissent à 6 découvertes importantes qui éclairent la connaissance des caractères agronomiques majeurs pour une meilleure sélection des plants en agriculture.
Le génome alpha
Riz, maïs, peuplier, papaye, soja, pêcher, pommier… 37 plantes ont livré leur génome et permis d’identifier un génome ancestral commun constitué de 15 chromosomes et 20.000 gènes fondateurs aux fonctions basiques (développement, architecture) ou spécialisées.
Ces chromosomes ont fusionné de manière asynchrone pour aboutir à de nouveaux génomes réarrangés et enrichis de gènes dupliqués qui se sont spécialisés en fonction des contraintes.
L’ancêtre Welwitschia mirabilis
Les plantes à fleur étant apparu assez récemment, les chercheurs ont étudié une plante gymnosperme plus ancienne, le Welwitschia mirabilis, hôte des déserts de Namibie et d’Angola.
Ils ont découvert au sein des cônes mâles de cette plante quelques ovules stériles, sans doute un projet de bisexualité, et des gènes similaires responsable de la floraison et fonctionnant en cascade. La preuve d’un héritage ancestral réactivé à l’apparition des plantes à fleur
Un gène, des nectaires
Les chercheurs de UMR ont établi que, quelle que soit la plante (et son époque), le développement des nectaires est dépendant du même gène. Cette découverte indique que ce gène commun date de plus de 100 millions d’année même si son évolution au sein de chaque espèce aboutit à une production de nectaires à différents endroits selon l’espèce.
La rose, star depuis l’antiquité
En collaboration avec un consortium international, les chercheurs de l’UMR ont enfin séquencé le génome de la rose, fleur emblématique dotée de caractéristiques appréciées : floraison, architecture, fragrance, couleur….
Ce génome de référence, Rosa, a permis de retracer l’histoire de cette plante à fleur : sa domestication, la contribution des rosiers européens et chinois à son génome, l’identification des gènes impliqués dans ses caractéristiques. Un enseignement riche qui va permettre d’améliorer l’espèce par sélection.
Le blé, roi de l’hybridation
Une étude comparative des gènes de blés modernes et ancestraux ont conclu à une succession d’hybridations récurrentes, sur des périodes différentes, qui ont abouti à de nombreuses variétés de blé capables de s’adapter à presque tous les climats à travers le monde.
Le génotypage par puce a offert l’opportunité de comprendre l’évolution génétique depuis le néolithique et déterminé 8 sous-populations nées d’une migration depuis le Croissant fertile vers l’Europe et l’Asie. Cette découverte éclaire les sélections à opérer en fonction des attributs génétiques actuelles.
De l’eau à la terre
L’auxine, hormone végétale qui détermine le positionnement des fleurs, induit chez la plante terrestre une « cascade de signalisation ». En étudiant les mousses, premières plantes terrestres, les chercheurs ont pu observer le mécanisme de cascade et y ont repéré quelques éléments déjà présents chez les algues avant même l’apparition des plantes terrestres. Il semble que les plantes aquatiques innovaient dans un mécanisme qui serait plus tard utile au développement des plantes terrestres.
Pour conclure, ces découvertes scientifiques favorisent l’opportunité de cultures plus adaptées aux besoins des populations quel que soit leur environnement de production. Un début de piste dans la lutte pour la sécurité alimentaire.
Source : Inrae