Le gigantisme, un trait de domestication courant dans de nombreuses cultures, déclenche une croissance disproportionnée des parties comestibles comme les tiges, les feuilles ou les fruits. Dans une étude récente de Mateus Vicente et ses collègues, publiée dans Annals of Botany, les chercheurs de l'Université de São Paulo au Brésil ont identifié le locus qui contrôle la taille des organes végétatifs et reproducteurs à la tomate.
Tomate, scientifiquement connue sous le nom de Solanum lycopersicum, s'est distingué comme un modèle de gigantisme fruitier. Bien que de nombreux gènes aient été identifiés comme responsables de ce trait particulier chez les tomates, les bases génétiques du gigantisme au-delà des fruits vers d'autres organes végétatifs, connu sous le nom de gigantisme isométrique, sont restées relativement inexplorées.
Des chercheurs brésiliens ont identifié une région critique de 0.4 million de paires de bases sur le chromosome 7 à l'aide de lignées d'introgression (IL) provenant de la nature. Solanum pennellii dans deux fonds génétiques de tomates distincts : le célèbre cv. M82 et le diminutif cv. Micro-Tom. Cette région, nommée ORGAN SIZE (ORG), a été méticuleusement cartographiée à l’aide de techniques de pointe de génotype par séquençage.
Fait intéressant, l’équipe de recherche a découvert que l’ORG chevauche les locus de caractères quantitatifs (QTL) précédemment identifiés contrôlant le poids des fruits de la tomate pendant la domestication et la sélection. Cela suggère que la sélection pour fruits plus gros pendant la domestication peut également avoir accidentellement influencé la taille des organes végétatifs.
Les résultats suggèrent que les allèles dérivés des espèces sauvages ont entraîné une réduction du nombre de cellules dans divers organes et que cette réduction a été compensée dans une certaine mesure par une augmentation significative de l'expansion cellulaire dans les feuilles, mais pas dans les fruits. Par conséquent, ce fait a conduit à une diminution proportionnelle de la taille des feuilles, des fleurs et des fruits des IL portant les allèles hérités des espèces sauvages.
Nous avons montré que le dénominateur commun de la taille réduite des organes végétatifs et reproducteurs dans ORG est une réduction du nombre de cellules, éventuellement due à une altération du taux de division cellulaire, comme le suggèrent les caractérisations histologiques et les analyses d'expression génique pour CYCB2;1, FW2.2. 3.2 et FWXNUMX.
Vicente et al. 2023
Alors que le monde lutte contre les effets du changement climatique et la nécessité d’améliorer la sécurité alimentaire, l'identification d'un locus comme ORG ouvre des opportunités intéressantes pour ajuster la taille des organes végétatifs des plants de tomates. En élucidant davantage les mécanismes génétiques à l’origine du gigantisme, les scientifiques pourront améliorer les pratiques agricoles et développer des cultures mieux adaptées à prospérer dans diverses conditions environnementales.
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Vicente MH, MacLeod, K., Zhu, F., Rafael, D., Figueira, A., Fernie, A., Mohareb, F., Kevei, Z., Thompson, A., Zsögön, A. et Pereira Peres L. (2023) «Le locus ORGAN SIZE (ORG) module le gigantisme végétatif et reproductif chez la tomate domestiquée. » Annals of BotanyDisponible sur : https://doi.org/10.1093/aob/mcad150
