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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Identifier les mécanismes génétiques adaptatifs modulant les assemblages de plantes

Identifier les mécanismes génétiques adaptatifs modulant les assemblages de plantes
Malgré l'importance des interactions entre plantes dans la dynamique des communautés végétales et le rendement des cultures, notre compréhension de la génétique adaptative sous-jacente à ces interactions reste limitée. C’est ce à quoi se sont attelés des chercheurs du LIPM (UMR CNRS/INRA) en cartographiant chez une plante modèle les régions génomiques impliquées dans l’interaction in situ avec ses voisines.

En identifiant les associations significatives entre des polymorphismes génétiques et des variables environnementales, les analyses de type « Genome Environment Association » (GEA) constituent une méthode d'analyse génomique puissante qui permet d'identifier les gènes potentiellement impliqués dans les processus d'adaptation d'une espèce. Au cours des dernières années, la disponibilité de bases de données publiques rassemblant des estimations de facteurs abiotiques (en particulier les variables climatiques) et le développement de technologies de séquençage à haut débit ont conduit à une série d’études GEA visant à établir une carte génomique de l’adaptation à des variations naturelles abiotiques. Toutefois, les études GEA réalisées sur les facteurs biotiques sont encore rares (pour ne pas dire absentes) chez les espèces sauvages.

La première étude de « Genome Environment Association » réalisée sur des facteurs biotiques chez une plante sauvage

S’appuyant sur 145 populations naturelles d’Arabidopsis thaliana situées dans le sud-ouest de la France, les auteurs de cet article ont mené une analyse GEA afin de cartographier avec précision les régions génomiques adaptatives d’A. thaliana associées à de multiples descripteurs de communautés végétales. Les auteurs ont non seulement identifié des régions génomiques associées à l’abondance des espèces co-habitant avec A. thaliana, mais aussi des régions génomiques associées à la diversité et la composition des communautés végétales. Ce dernier point met en avant la capacité d’A. thaliana à interagir simultanément avec plusieurs espèces végétales. Les principaux gènes candidats identifiés sont associés à la réponse à l’ombre ou bien, de manière plus inattendue, à l’immunité. A plus long terme, l’étude fonctionnelle de ces gènes candidats permettront de mieux comprendre les mécanismes adaptatifs modulant les assemblages de plantes dans leur milieu naturel.  

Enfin, cet article constitue un bel exemple de production scientifique favorisée par le LabEx puisque Léa Frachon et Claudia Bartoli (co-premier auteurs de cet article) ont toutes deux été cofinancées par le LabEx TULIP.

Voir aussi

Léa Frachon, Baptiste Mayjonade, Claudia Bartoli, Nina-Coralie Hautekèete & Fabrice Roux (2019). Adaptation to Plant Communities across the Genome of Arabidopsis thaliana.  Mol. Biol. Evol. doi:10.1093/molbev/msz078