Environ 6 % de toutes les plantes à fleurs sont dioïques, ce qui signifie que chaque individu est fonctionnellement mâle ou femelle. La dioécie se produit dans de nombreuses familles de plantes à fleurs, ce qui suggère qu'elle a probablement évolué indépendamment plusieurs fois. Les mécanismes génétiques de la dioécie varient considérablement, le plus courant étant le système XY que l'on trouve chez les mammifères - dans lequel un chromosome X, conférant une féminité récessive, s'apparie avec un chromosome Y portant les gènes dominants associés à la masculinité. D'autres mécanismes génétiques associés à la dioécie sont le système ZW (également trouvé chez les oiseaux) et les systèmes de chromosomes sexuels multiples (comme celui trouvé dans Drosophila). De nombreuses plantes dioïques à longue durée de vie sont économiquement ou écologiquement importantes, y compris le palmier coco de mer en voie de disparition (Lodoicea maldivica), la plus grosse plante ensemencée au monde (les graines peuvent souvent peser plus de 8.5 kg). Des études antérieures ont montré que les populations adultes de Lodoicée présentent souvent des sex-ratios biaisés, mais il n'est pas clair si ce biais est dû à un nombre inégal d'hommes et de femmes « nés » ou à des taux différentiels de mortalité ultérieure.
Une récente étude Editor's Choice dans AoBP par Morgane et al. explore les rapports de masculinité dans les populations de L. maldivica aux Seychelles. Les mâles et les femelles de cette espèce sont visuellement indiscernables lorsqu'ils sont immatures, ne devenant sexuellement dimorphes qu'à l'âge adulte, de sorte que les auteurs ont développé des marqueurs liés au sexe spécifiques aux mâles en utilisant le séquençage ddRAD. Cela leur a permis de déterminer le sexe des individus immatures et d'explorer comment les rapports de masculinité changent avec les conditions environnementales et l'âge. Ils ont conclu que la dioécie dans Lodoicée est génétiquement déterminé et implique probablement les chromosomes sexuels X/Y. Les deux sexes sont produits en nombre égal et les sex-ratios biaisés des adultes sont le résultat de la mortalité différentielle des plantes matures, bien qu'aucune dominance mâle ou femelle n'ait été trouvée de manière cohérente dans les populations. La raison des différences de sexe localisées trouvées dans les populations adultes est presque certainement l'interférence humaine, les plantes femelles étant soit abattues pour leur bois réputé supérieur, soit conservées pour les précieuses noix qu'elles produisent. Les auteurs précisent que ce résultat est de bon augure pour l'avenir de ces populations et pour le maintien de la diversité génétique de l'espèce, car les générations futures de l'espèce auront un sex-ratio équilibré. Ils suggèrent également que Lodoicée pourraient être cultivées commercialement, ce qui, en plus d'augmenter les revenus, pourrait réduire le braconnage des noix dans les zones protégées, préservant davantage les populations naturelles.
Point culminant du chercheur
Emma Morgan a grandi au Pays de Galles et a déménagé en Suisse en 2013 pour effectuer un doctorat à l'ETH Zürich, en se concentrant sur la génétique de la conservation et la biologie de la reproduction du palmier coco de mer aux Seychelles. Emma occupe actuellement un poste de recherche postdoctorale avec le Dr Filip Kolář au Département de biologie de l'Université Charles à Prague.
Emma s'intéresse à l'écologie de la reproduction et à l'utilisation de la génétique des populations pour guider et informer la gestion des espèces végétales menacées face aux perturbations humaines et à la fragmentation de l'habitat. Les nouvelles recherches d'Emma portent sur les conséquences écologiques et évolutives de la polyploïdisation des espèces végétales Arabidopsis arenosa. Elle combine le reséquençage du génome, les enquêtes écologiques sur le terrain et les expériences de croisement pour identifier les forces favorisant ou inhibant le flux de gènes entre les diploïdes et les tétraploïdes dans les zones de contact avec la ploïdie.
