Des scientifiques se penchent sur les caractéristiques physiques des lignées consanguines de plantes
Les généticiens ont stimulé le monde végétal en développant une nouvelle méthode permettant de situer les gènes à l'origine des caractéristiques physiques des plantes. Partiellement financés par l'UE, les scientifiques pensent que cette première utilisation d'une étude d'association portant sur l'intégralité du génome (GWA - genome-wide association) dans une espèce végétale pourrait aider les scientifiques à déterminer des caractéristiques agricoles importantes, dont la résistance aux maladies et la production de biomasse. Les résultats de cette étude originale sont publiés dans la revue Nature. Les travaux de recherche s'inscrivent dans le cadre du projet ANAVACO («Analysis of natural variation for cold tolerance in the model plant species Arabidopsis thaliana»), qui a reçu plus de 236 000 euros au titre du thème Personnes du septième programme-cadre (7e PC). ANAVACO, qui a débuté en 2008 et devrait s'achever en 2011, vise à identifier les gènes responsables de la variation à la tolérance au froid chez A. thaliana. Dans cette étude publiée dans la revue Nature, les chercheurs, menés par l'University of Southern California (USC) aux États-Unis, déclarent avoir développé un modèle qui profitera aux domaines de l'agriculture et des biocarburants. L'équipe a étudié la variation naturelle dans 107 caractéristiques différentes chez près de 200 souches de A. thaliana, une plante modèle autofertilisante connue pour sa capacité à générer de nombreuses variations génétiques pour des caractéristiques importantes. Leurs travaux leur ont permis de vérifier les mutations du génome à divers points. «Les applications utiles pour l'agriculture, la production de biocarburant et éventuellement les changements et les défis relatifs aux conditions de croissance des plantes sont vastes», explique le co-auteur principal Dr Susanna Atwell de la faculté de lettres, des arts et des sciences de l'USC. «Cet ensemble de données et cette méthodologie ont le potentiel de déterminer les gènes impliqués dans la variation naturelle aux niveaux des métabolites, de la biomasse, de la période de floraison, de la tolérance au sel et aux métaux lourds et de la résistance aux maladies, entre autres.» En comparant les génomes A. thaliana à 250 000 points présélectionnés, les chercheurs sont parvenus à identifier les parties du génome qui pourraient contenir des gènes responsables de la variation phénotypique qu'ils ont découvert. Selon les chercheurs, davantage de tests seront nécessaires sur les gènes découverts dans le cadre de l'étude d'association portant sur l'intégralité du génome, étant donné que le gène identifié n'est pas à 100% à l'origine d'une caractéristique particulière. Les chercheurs ont déjà évalué quelque 60 gènes inconnus jusqu'ici afin de donner corps à leur fonction prédite. «La cartographie par GWA est une méthode plus rapide pour situer les gènes causals, étant donné que les gènes sont confinés à une région plus restreinte que ne le permet aucune autre technique de cartographie que j'ai utilisé jusqu'à présent», explique le Dr Atwell. «Nos données nous permettent de localiser avec succès des gènes déjà connus, aussi sommes-nous convaincus que ces nouveaux gènes également identifiés seront réels.» Le Dr Atwell poursuit en disant que cette étude deviendra sans aucun doute une ressource majeure pour les quelque 5000 généticiens qui étudient actuellement A. thaliana partout dans le monde. Ont contribué à cette étude plus de 30 chercheurs de l'université des sciences et technologies de Lille (France), de l'institut Max Planck de biologie développementale (Allemagne), du Gregor Mendel Institute (Autriche), du John Innes Centre (Royaume-Uni), du Sainsbury Laboratory (Royaume-Uni), de l'université de Chicago (États-Unis), de l'université Purdue (États-Unis), du Howard Hughes Medical Institute (États-Unis) et du Salk Institute for Biological Studies (États-Unis).
Pays
Autriche, Allemagne, France, Royaume-Uni, États-Unis