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Analysis of Arabidopsis hybrid incompatibilities

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Comprendre la résistance aux maladies en hybridation végétale

Dans l'agriculture moderne, la capacité de croiser des plantes génétiquement différentes constitue une avancée significative. Par contre, pour profiter de la vigueur hybride (hétérosis), les chercheurs doivent absolument résoudre des problèmes d'incompatibilité inter-espèces.

Santé

Même si la vigueur hybride est une formidable opportunité pour l'agriculture, son potentiel restera largement sous-exploité tant que nous ne comprendrons pas mieux le phénomène d'incompatibilité. L'échec de nombreuses hybridations limite actuellement les applications potentielles. Le projet Arabidopsis hybrids, intitulé «Analysis of Arabidopsis hybrid incompatibilities» cherche à rendre possible l'introduction du plus grand nombre possible de caractères bénéfiques dans les plantes de cultures. Ce projet, financé par l'UE, est divisé en deux sous-projets et travaille sur la compréhension des bases moléculaires et biochimiques pouvant expliquer l'incompatibilité des hybrides tant au sein d'une espèce qu'entre les espèces. La première étape des scientifiques fut de caractériser une incompatibilité déjà identifiée qui se manifeste par une croissance ectopique des fruits à la base des feuilles (pétioles). Ils ont utilisé un modèle issu du croisement de deux souches d'Arabidopsis thaliana provenant d'Espagne et du Tadjikistan. Les premiers résultats suggèrent que cet exemple d'épistasie fortement négative provient d'une interaction entre deux allèles d'un gène de résistance aux maladies (R). Les chercheurs du projet ont essayé de caractériser, par mutagenèse et «échanges de domaines», les interactions existantes au niveau protéique afin de dévoiler les mécanismes responsables de cette épistasie négative. Le deuxième sous-projet a étudié les effets d'une hybridation intra- ou interspécifique sur la régulation génomique en utilisant la technologie du RNA silencing ou interférence par l'ARN. Des hybrides du genre Arabidopsis ont été utilisés. L'hypothèse des scientifiques était que la modification au niveau de l'hybride, de la population de ces petits ARN, était responsable d'un dysfonctionnement de la régulation de l'expression génétique et donc de l'incompatibilité des dits hybrides. L'analyse bioinformatique des données s'est cependant avérée très difficile car cette étude repose sur des génomes qui ne sont pas encore complètement séquencés. Ces données ont été partagées avec d'autres groupes de recherche pour qu'ils puissent bénéficier largement des résultats obtenus dans le cadre de ce projet.

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20 Septembre 2021