La recherche du CSHL sur le sarcophage porte de nouveaux fruits
Plus de 34 millions de personnes aux États-Unis n'ont pas assez à manger. Des cultures plus diverses et plus adaptables sont nécessaires pour relever les défis de la production alimentaire, aggravés par le changement climatique. Les petites baies sucrées appelées "groundcherries" ne nourrissent peut-être pas le pays, mais avec d'autres "cultures orphelines" apparentées, elles pourraient renforcer les réserves alimentaires. Malheureusement, ces lointaines parentes des tomates ne sont pas prêtes pour une production à grande échelle, du moins pas encore.
Lorsque les caryers fleurissent pour produire des fruits, ils développent une enveloppe en papier, semblable à un ballon, autour de leurs baies, appelée calice gonflé, que l'on voit ici. Les chercheurs du CSHL ont construit de nouveaux modèles génétiques pour deux types de cerisiers, en collaboration avec des chercheurs de l'Université Johns Hopkins et de l'Institut Boyce Thompson.
Lippman Lab/CSHL, 2022
Zachary Lippman, professeur au Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) et chercheur à l'HHMI, s'efforce de changer cela. Aux côtés de Jia He, postdoc au CSHL et à l'HHMI, Lippman a construit des plans génétiques, ou modèles, pour deux types de cerises de terre. Ces nouveaux modèles peuvent guider les généticiens des plantes vers l'exploitation du potentiel inexploité des cerises de terre. Ils pourraient également jouer un rôle clé dans la mise à l'échelle d'autres plantes morelles en vue d'une utilisation généralisée. Selon Lippman :
"La famille des morelles noires englobe plus de 20 cultures. Il y a les cultures principales - la pomme de terre, la tomate, l'aubergine - et puis il y a les cultures mineures, ou cultures orphelines, qui sont soit semi-domestiquées, soit simplement sauvages. Beaucoup d'entre elles n'ont pas fait l'objet d'une grande attention de la part de la recherche, mais pourraient avoir un potentiel de production plus important si elles pouvaient être développées davantage."
Les groseilles à maquereau sont des modèles idéaux de la famille des morelles en raison de leur génétique similaire et de leur longue histoire évolutive. Elles sont également communes en Amérique du Nord, faciles à cultiver et à modifier génétiquement. Mais leur attribut le plus intéressant, selon Lippman, pourrait être l'enveloppe papillaire, semblable à un ballon, ou calice gonflé, qui entoure leurs baies.
"Il semble avoir évolué indépendamment à plusieurs reprises chez les plantes à fleurs", explique M. Lippman. "Il n'est pas clair s'il s'agit d'une bizarrerie de l'évolution, d'un trait adaptatif, ou des deux. Mais une chose, à mon avis, est très claire : c'est l'une des nouveautés évolutives les plus cool à émerger chez les plantes".
Des recherches antérieures sur les morelles suggéraient que des gènes appelés MADS-box étaient responsables de l'émergence du calice gonflé. En utilisant l'outil d'édition du génome CRISPR sur leurs nouveaux modèles de cerisier, Lippman et He ont désactivé les gènes MADS-box un par un. Ils ont constaté que les plantes développaient toujours un calice gonflé, que les gènes soient présents ou non. Les modèles leur ont également permis de découvrir un gène essentiel au développement du calice gonflé. Il ajoute :
"Sans ces ressources génomiques, il est très difficile d'identifier les mécanismes moléculaires qui sous-tendent certains des traits apparus au cours de l'évolution. Nous pensons qu'avec notre nouvelle ressource, nos nouveaux génomes, nous pouvons disséquer tout ce processus."
Pour M. Lippman, les nouveaux modèles de cerisier de Virginie sont "les enfants-vedettes" de ce que son laboratoire compte faire prochainement. Leur objectif est d'enrichir la famille des morelles avec de nombreux nouveaux modèles de plantes, ce qui facilitera l'amélioration des cultures par l'édition du génome. Ces modèles permettront également de mieux comprendre le développement évolutif des plantes.
"Au-delà de l'amélioration des cultures, ces nouveaux modèles peuvent nous donner les moyens de répondre à la question fondamentale de savoir comment de nouveaux traits émergent chez les plantes", explique M. Lippman. "Je pense que Jia sera celui qui s'attaquera à cette question à l'avenir".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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