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Une plante vieille de 214 millions d’années

08h47 - 03 avril 2017 - par Info Clermont Métropole
Une plante vieille de 214 millions d’années
- © ACTU_INRA JEROME SALSE.1703.16

[caption id="attachment_215944" align="aligncenter" width="800"] « Les plantes à fleurs sont constituées de deux grandes familles : les monocotylédones (céréales) et les dicotylédones (légumineuses, crucifères, arbres fruitiers… », explique Jérôme Salse ©JJA[/caption] L’Inra de Clermont-Ferrand a reconstruit le génome de l’ancêtre de nos plantes à fleurs. Une première mondiale. On ne sait pas à quoi ressemble cette plante ancêtre de tous les végétaux à fleurs que nous connaissons, mais on sait désormais que les génomes du riz, du maïs, sorgho, brome, vigne, arabette, peuplier, papaye, soja, pêcher, pommier…. dérivent de la même espèce ancestrale commune, vieille de 214 millions d’années.. « Nous n’avons pas de fossiles de cette plante. C’est bien trop lointain », explique Jérôme Salse, directeur de l’unité « Génétique, diversité et écophysiologie des céréales », commune à l’Inra et l’université de Clermont-Ferrand.. « Pour la recréer, il faudrait créer un ADN de synthèse, mais ce n’est pas possible techniquement aujourd’hui… et ce n’est pas le but de nos recherches ». « Depuis 2010, nous avons accès aux séquençages de génomes de toutes les plantes à fleurs. Nous avons considéré la séquence d’ADN de plus de 35 génomes offrant la diversité des plantes modernes », poursuit le scientifique, « Nous avons comparé et modélisé le génome, au demeurant très simple, de la plante ancêtre aujourd’hui disparue. Il est constitué de 15 chromosomes porteurs de plus de 20.000 gènes communs à toutes les espèces. Toutes les plantes actuelles sont issues de cette plante que nous datons de 214 millions d’années ». Les chercheurs clermontois ont daté le génome de la première plante à fleurs, par séquençage de l’ADN. Jusque-là, les plus vieux fossiles de plantes (pollen…) connus à ce jour et clairement identifiés, remontent à la période du crétacée, soit 60 à 70 millions d’années.

Un bond considérable de la connaissance

Au cours de leur évolution, les chromosomes ancestraux ont été remaniés et ont fusionné entre eux pour donner naissance à de nouvelles espèces aux génomes distincts. Ainsi, les génomes de plantes modernes apparaissent comme une mosaïque de chromosomes ancestraux réarrangés. Il apparaît que les espèces n’ont pas évolué à la même vitesse. « Le blé, le maïs, le soja, le pommier, le peuplier, la moutarde… ont connu des évènements de duplication du génome voilà quelques milliers ou millions d’années. Mais d’autres ont conservé des vestiges d'événements de duplication plus anciens, datant de plusieurs dizaines de millions d’années. C’est le cas du riz, du brome, la vigne, la papaye, le sorgho… , poursuit le chercheur ». Les plantes ont ainsi acquis de nouvelles fonctions biologiques au cours du temps, pour une meilleure adaptation aux contraintes. Cette extrême variabilité et plasticité des gènes issus des duplications permettent aux plantes de s’adapter en permanence aux conditions environnementales changeantes. D’où l’intérêt évident de cette recherche. « On peut maintenant connaître et transférer les gènes d’une espèce ancienne à des plantes modernes », souligne Jérôme Salse. « Nous effectuons ces travaux depuis les années 2000, notamment sur les céréales. Il s’agit d’améliorer le rendement, la résistance au changement climatique, de céréales comme le blé, le riz, le maïs. On ne fera pas pousser du blé dans le désert, mais on essaie de développer de nouvelles variétés capables d’affronter le stress thermique, et les nouvelles maladies ». Ces travaux viennent d’être publiés dans Nature Genetics, sous la signature de Florent. Murat, Alix. Armero, Caroline. Pont, Christophe Klopp, et Jérôme Salse.

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