Une récente étude menée par des scientifiques du Cold Spring Harbor Laboratory a marqué un tournant significatif dans notre compréhension de l’évolution végétale. Des chercheurs ont révélé comment deux espèces végétales étroitement apparentées, Arabidopsis thaliana et la tomate (Solanum lycopersicum), régulent le même gène de manière radicalement différente. Cette découverte, publiée dans la revue PLoS Genetics, établit un lien avec des changements génétiques significatifs survenus tout au long de l’évolution sur cette période.
Un voyage à travers le temps génétique
Danielle Ciren et son équipe ont généré plus de 70 variantes génétiquement modifiées de tomates et d’Arabidopsis thaliana, ciblant des séquences régulatrices spécifiques autour du gène CLV3. Ensuite, les chercheurs ont examiné l’impact de chaque mutation sur la croissance et le développement de la plante.
Les effets de chaque mutation ont été soigneusement analysés, révélant que des altérations dans la régulation de CLV3 peuvent conduire à une augmentation spectaculaire de la taille des fruits. Selon le Dr Ciren, le gène CLV3 contribue à la croissance normale des plantes.
L’apparence des plantes serait radicalement modifiée si ce gène n’était pas activé au bon moment. Ce ne serait pas optimal, car chaque fruit serait énorme. Ces observations suggèrent que la précision de l’activation de CLV3 est cruciale pour le maintien de l’équilibre entre la croissance et le rendement des plantes.
Divergences évolutives et implications agronomiques
Pour les tomates, la présence de mutations près du début mais pas de la fin du gène CLV3 a eu un impact significatif sur la taille des fruits. Pour Arabidopsis thaliana, il était nécessaire de perturber des régions autour de deux extrémités du gène. Cela suggère que quelque chose s’est produit et a conduit à une évolution distincte des plantes au cours des 125 millions d’années précédentes. Ce qui s’est passé n’est toujours pas connu.
Selon le Dr Ciren, il est impossible de remonter jusqu’à l’ancêtre commun puisqu’il a disparu. Il est donc difficile de déterminer la situation initiale et la façon dont les choses se sont mélangées. L’interprétation la plus simple est qu’il existe un élément réglementaire qui a subi des modifications mineures tout en restant largement intact. Il est clair que les différentes espèces de plantes ont des régulations génétiques différentes.
L’ingénierie du génome des cultures pourrait devenir plus prévisible si ces variations génétiques sont identifiées. Cette avancée pourrait permettre de développer des plantes avec des rendements optimisés, une résistance accrue aux maladies ou des caractéristiques adaptées aux défis climatiques, représentant une victoire significative pour les chercheurs, les agriculteurs et les sélectionneurs de plantes à l’échelle mondiale. Par ailleurs, voici 10 faits fascinants que vous ignorez peut-être sur les tomates.
