Mieux choisir quelles céréales cultiver : ce que les génomes anciens nous apprennent

Des équipes de l’Institut national de la recherche agronomique, de l’université Clermont Auvergne et du CNRS (Centre national de la recherche scientifique) ont étudié les gènes de 84 espèces de plantes utilisées en agriculture. En les comparant, les chercheurs ont reconstitué 10 génomes très anciens, appelés paléogénomes, qui correspondent à des ancêtres communs de ces espèces. Cette méthode permet de retrouver des gènes qui ont été conservés au cours de l’évolution. Ils pourraient jouer un rôle important dans l’adaptation des plantes à leur environnement, par exemple face à la sécheresse.

Aider à sélectionner des céréales résistantes

Les chercheurs se sont particulièrement intéressés au blé et à l’orge ? Ces deux céréales ont été domestiquées il y a plus de 10 000 ans dans le « Croissant fertile », une région du Proche et Moyen-Orient, avant de migrer en Europe. Ils ont comparé les informations génétiques de 1 420 variétés modernes d’orge et modernes et anciennes de blé. Ils ont ainsi identifié des variantes de gènes sélectionnées chez les deux espèces au cours de leur histoire. L’une de ces variantes permet à ces céréales de s’adapter à différents climats.

Ces résultats ouvrent de nouvelles pistes pour sélectionner des variétés de céréales mieux adaptées à l’accélération du changement climatique. Les scientifiques ont d’ailleurs développé deux outils gratuits et en accès libre pour comparer les différences génétiques entre les espèces et aider à sélectionner des variétés plus résistantes :

• avec AGR (Reconstruction du génome ancestral) , il est possible de comparer le matériel génétique de plantes modernes à celui de paléogénomes disparus ;
• OrthoViewer (Recherche orthologue de gènes) est une base de données recensant 1 142 gènes dont le rôle et l’intérêt pour l’agriculture sont décrits dans des publications scientifiques.

Cette démarche peut être appliquée à de nombreuses plantes. Les chercheurs poursuivent notamment leurs recherches pour identifier des variantes génétiques intéressantes pour la culture d’autres céréales comme le riz, le maïs et le sorgho.

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Transcription de la figure 5090

Au centre, le texte dit : « L’étude de l’histoire du blé et de l’orge pour trouver des solutions au changement climatique ». La phrase est encadrée par des épis de blé jaunes à gauche et des épis d’orge à droite, avec des grains posés à leurs pieds. Tout en bas, une frise chronologique va de 10 000 avant Jésus-Christ jusqu’à aujourd’hui, avec une flèche pointant vers le futur.