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Le génome du chêne lève un voile sur la longévité des arbres

Un consortium national mené par l’Inra et le CEA a séquencé le génome du chêne pédonculé. Leurs travaux révèlent deux facettes de la longévité de cette espèce emblématique.

La première concerne la mise en place d’un arsenal de gènes de résistance particulièrement riche et diversifié, permettant aux arbres de faire face tout au long de leur vie à leurs grands prédateurs (champignons pathogènes, oomycètes, insectes, bactéries et virus). La seconde révèle la présence de mutations somatiques qui peuvent être transmises à la génération suivante, un résultat qui soulève des questions sur l’importance évolutive de ce moteur de diversité.

​Les arbres constituent une part importante de notre patrimoine naturel et culturel. Omniprésents dans nos paysages les plus communs, ils fournissent aussi aux sociétés humaines des services inestimables. Leurs longévité et résilience face à des variations environnementales hétérogènes ont contribué à leur attribuer des représentations symboliques dans toutes les sociétés humaines passées et actuelles. Ces représentations, allant du sacré, mystique jusqu’au domaine populaire, invoquent stabilité, résistance et permanence de la vie.

Des scientifiques de l’Inra et du CEA ont cherché à savoir si la longévité des arbres, dont les chênes sont emblématiques, reposait sur des bases génétiques. Ils ont commencé leur enquête en s’attaquant au génome du chêne pédonculé. Des technologies de séquençage à haut débit leur ont permis de séquencer et d’assembler les 750 millions de nucléotides de cette espèce largement répandue en Europe, dont la diversité génétique est dix fois plus importante que celle de l’Homme.

L’annotation de ce génome révèle qu’il contient 51 % d’éléments transposables (séquences d’ADN capables de se déplacer dans un génome) et 26 000 gènes dont 36 % sont organisés en groupes de gènes contigus, alors qu’en moyenne cette proportion n’est que de 15 % chez les plantes.

Les chercheurs ont montré que les gènes de résistance du chêne avaient particulièrement bénéficié de ces duplications en tandem. La comparaison des génomes d’espèces herbacées annuelles (Arabidopsis, soja, pomme de terre, pastèque…) et ligneuses pérennes (chêne, peuplier, eucalyptus, pêcher…) a mis en évidence que ce mécanisme d’expansion des gènes de résistance n’était pas spécifique au chêne mais partagée avec l’ensemble des arbres de l’étude.

Les arbres sont continuellement exposés à des bioagresseurs qui peuvent évoluer rapidement par rapport à ces organismes à longue durée de génération. Dans ces conditions, cette richesse en gènes du système immunitaire des plantes leur permettrait de faire face à un large éventail d’interactions biotiques avec les micro-organismes (notamment pathogènes) tout au long de leur existence.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

CEA

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