Génomique Le génome de la toute première plante à fleurs décrypté

L’Inra a indiqué le 14 mars avoir reconstruit le génome ancestral de la première plante à fleurs, constitué de 15 chromosomes porteurs de plus de 20 000 gènes fondateurs communs à toutes les espèces végétales. Ce génome daterait de 214 millions d’années, « une origine plus ancienne que celle supposée par les plus vieux fossiles de plantes connus à ce jour ».

Pour cela les chercheurs de l’Inra de Clermont-Ferrand ont comparé la séquence ADN de plus de 37 génomes de plantes (riz, maïs, sorgho, brome, vigne, arabette, peuplier, papaye, soja, pêcher, pommier…). Les 20 000 gènes fondateurs décryptés codent des fonctions biologiques de base, notamment impliquées dans le développement de l’architecture de la plante.

Mosaïques de chromosomes ancestraux

« Il existe aussi des gènes spécifiques de chaque espèce qui sont engagés dans des fonctions plus spécialisées, c’est-à-dire la régulation de processus biologiques complexes, précise l’Inra. Au cours de l’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. »

Les chercheurs ont par ailleurs montré que « le doublement du contenu chromosomique (on parle de polyploïdie) a également joué un rôle majeur dans l’acquisition d’une plasticité génomique au cours de l’évolution […]. Cette extrême variabilité et plasticité des gènes issus des duplications constituent toujours à l’heure actuelle, un atout majeur, permettant aux plantes de s’adapter en permanence aux conditions environnementales changeantes. »

Améliorer les caractéristiques agronomiques

Ces travaux publiés dans la revue Nature Genetics permettent ainsi d’identifier avec précision les régions qui portent des gènes ayant une origine commune. « Les informations connues sur la fonction biologique des gènes chez une de ces espèces permettent d’interpréter plus facilement la fonction de ces mêmes gènes chez les autres espèces apparentées », écrit l’institut de recherche. L’intérêt est de pouvoir rechercher « de façon plus efficace les gènes impliqués dans les caractères d’intérêt agronomique chez une espèce et d’en étudier la fonction potentielle chez les autres espèces facilitant ainsi l’amélioration variétale ».

I.E.