Sélection variétale : les génomes anciens au service de l’adaptation climatique des céréales

L’approche adoptée par les chercheurs est originale : rechercher, dans les génomes actuels, des gènes conservés depuis des centaines de millions d’années. Leur maintien au cours de l’évolution pourrait notamment témoigner d’un rôle dans l’adaptation des plantes aux différents environnements rencontrés au fil du temps.

Après avoir reconstruit dix génomes anciens, appelés paléogénomes, d’ancêtres communs à 84 espèces végétales cultivées aujourd’hui, les auteurs se sont intéressés plus particulièrement au blé et à l’orge. Ces « deux céréales d’intérêt agronomique majeur […] ont été cultivées par l’Homme aux mêmes périodes et dans les mêmes conditions environnementales », explique l’Inrae dans un communiqué.

Des variants sélectionnés au cours de 10 000 ans de domestication

En croisant l’analyse de 1 420 variétés modernes de blé et d’orge avec celle de vestiges de blés anciens datant de 5 000 ans, les chercheurs ont identifié une centaine de variants génétiques susceptibles d’avoir contribué à l’adaptation de ces deux espèces à différents climats, notamment à la sécheresse. 

Trois gènes présents dans les paléogénomes ont été validés chez le blé pour leur rôle dans le rendement, la floraison ou la régulation des gènes. « L’identification de ces variants ouvre de nouvelles pistes pour les programmes de sélection variétale, en particulier dans le cadre de l’adaptation de l’agriculture au changement climatique », commente l’Inrae.

Deux outils libres et gratuits pour bénéficier de ces découvertes

Les chercheurs mettent à disposition de la communauté scientifique et des sélectionneurs privés ces découvertes à travers deux outils informatiques en accès libre et gratuits. AGR (pour Ancestral genome reconstruction), permet de comparer les génomes de plantes modernes aux paléogénomes disparus. Le second, OrthoViewer, est une base de données d’accès à ces gènes conservés pour 84 espèces de plantes d’intérêt agronomique. 

Les chercheurs poursuivent désormais cette approche à une échelle plus large afin d’identifier des « variants génétiques adaptatifs conservés entre le blé, l’orge, le riz, le maïs et le sorgho », précise l’Inrae.