Le sexe et l'adaptation chez les plantes
Lorsque les plantes s'étendent et rencontrent de nouveaux habitats, des changements génétiques se produisent. Elles sont forcées de s'adapter à de nouvelles conditions. Cette capacité à s'adapter à un environnement en mutation est particulièrement importante à l'heure du réchauffement de la planète. Le projet SEX-NGS (Sex-linked loci, sexual specialization and local adaptation in Mercurialis annua complex), financé par l'UE, visait à établir dans quelle mesure le système reproducteur des plantes influence leur capacité à s'adapter à un environnement en mutation rapide. La manière dont les gènes sont transmis d'une génération à une autre dépend du système reproducteur de la plante. Pour les systèmes autogames, la progéniture provient de parents étroitement liés (les deux organes sexuels étant généralement présents sur la même plante) et ne présente que de rares écarts génétiques. En revanche, les systèmes sexués autorisant le croisement extérieur encouragent la diversité génétique en raison de la rencontre de deux parents mâle et femelle génétiquement distincts. SEX-NGS a pour cela utilisé la plante annuelle Mercurialis annua comme modèle dans le cadre de l'étude de l'adaptation génétique en raison de sa capacité à se reproduire de manière autogame et par croisement externe. Les chercheurs ont analysé l'évolution des gènes au fil de l'expansion de la plante de son site d'origine à l'est de la Méditerranée en passant par la France et le Royaume-Uni. Grâce à des analyses génétiques de pointe, ils ont constaté que les plantes les plus éloignées du site d'origine présentaient une diversité génétique plus faible par rapport aux populations originelles, sans doute en raison d'une consanguinité. Elles présentent toutefois une diversité génétique suffisante pour que l'espèce évolue et s'adapte au nouvel environnement au gré de la colonisation européenne. La diversité génétique a probablement été maintenue grâce au croisement externe avec des plantes en périphérie, ce qui indique la contribution de chaque sexe à l'adaptation de l'espèce. Les techniques mises au point pendant ce projet sont à présent appliquées afin d'étudier des espèces commerciales importantes telles que le manioc utilisé comme aliment de première nécessité et le jatropha utilisé pour la production de biocarburant. La comparaison des gènes de chaque espèce permettra de comprendre comment les plantes s'adaptent aux pressions telles que la sécheresse, la maladie et le réchauffement de la planète.
Mots‑clés
Reproduction sexuée, évolution, plantes, spécialisation sexuelle, adaptation locale, Mercurialis annua
