Les plantes s'adaptent aux conditions locales. Alors qu'est-ce qui empêche les usines réparties sur une large zone géographique de se spécialiser ? Une étude menée par Keep et ses collègues examine de près le génome de Lolium Perenne. Les scientifiques ont examiné des sections du génome liées à des traits adaptatifs. Ils ont trouvé que la variabilité du climat dans le temps, ainsi que dans l'espace, a maintenu le pool génétique agité pour préserver la diversité génétique. Les résultats suggèrent des moyens d'orienter davantage l'adaptation aux environnements locaux à mesure que les climats changent.

Vous avez probablement vu Lolium Perenne, ray-grass vivace, même si vous n'en avez pas entendu parler. Cet été, vous pouvez certainement le voir car c'est l'herbe utilisée au club de tennis de Wimbledon pour les courts. C'est aussi un choix populaire pour nourrir les animaux de pâturage. Mais l'herbe n'est pas que de l'herbe. Développer un meilleur ray-grass peut améliorer la croissance des animaux, il est donc utile de l'étudier. L.perenne s'est avéré si populaire qu'il est régulièrement cultivé en dehors de son domaine vital du sud de l'Europe, de l'Afrique du Nord et de l'Asie centrale. Ce qui permet L.perenne s'adapter à tant d'environnements ?

Dans toutes les plantes, l'ADN contient les instructions pour effectuer ces adaptations sous forme de gènes. Il peut y avoir différentes variétés du même gène. Par exemple, le « gène de la longueur de la lame » pourrait se décliner en variétés « longues » et « courtes ». La même chose pourrait être vraie pour la profondeur des racines et ainsi de suite. En réalité, la combinaison de quelques facteurs pourrait déterminer la longueur de la lame et pas seulement un gène. Plutôt que d'identifier chaque gène, la recherche de QTL permet de suivre directement les différences dans le génome.

Un QTL est un locus de trait quantitatif. Il s'agit d'une partie du génome dont on sait qu'elle varie, certaines variations produisant un effet et d'autres en produisant un autre. L'examen des QTL permet aux botanistes de se concentrer sur les parties du génome importantes pour leurs recherches. Ils peuvent ignorer les régions du génome qui dirigent les caractéristiques de la plante qui ne les intéressent pas.

Keep et ses collègues ont défini sept traits adaptatifs liés à la phénologie de la reproduction et à la saisonnalité de la croissance potentielle végétative. Ils ont examiné les QTL pour ces traits des populations d'Espagne et d'Irlande à l'ouest jusqu'à la Turquie et l'Estonie à l'est. Cependant, ils ne recherchaient pas seulement les différences de QTL entre les sites. Ils ont également examiné la diversité des QTL au sein des sites.

"Le prédicteur le plus significatif de la diversité associée aux traits (HeA) au sein d'une population était un indicateur climatique moyen pour trois traits (cap après, hauteur de la canopée estivale, hauteur de la canopée cumulée annuellement) alors qu'il s'agissait d'un indicateur de variabilité climatique pour les quatre traits restants ( date d'épiaison, épi en première année, hauteur de la canopée printanière, score de croissance hivernale) », écrivent les auteurs.

Quel que soit le site, le climat ne sera pas constant. Il variera au fil des saisons et aussi de façon aléatoire d'une année sur l'autre. À mesure que le climat change, il y aura également une dérive à long terme des températures. Ainsi, sur n'importe quel site, il n'y aura pas une condition idéale que les plantes peuvent viser. "Cela peut expliquer pourquoi un indicateur de variabilité climatique était le prédicteur le plus significatif de la diversité associée aux traits intra-population pour certains des traits putativement adaptatifs étudiés (date d'épiaison, épi de première année, hauteur de la canopée printanière, score de croissance hivernale) et était également l'un de ses prédicteurs significatifs pour les trois autres traits (cap après, hauteur de la canopée estivale, hauteur de la canopée cumulée annuellement) », écrivent Keep et ses collègues.

L'équipe a découvert une diversité génétique relativement élevée dans le sud de l'Europe, L.perennedomaine vital. Les botanistes affirment que c'est la région où l'herbe aura été exposée aux plus grandes fluctuations climatiques car elle y vit depuis le plus longtemps. En conséquence, c'est ici que l'herbe a trouvé le plus d'utilité pour avoir divers QTL pour faire face à tout ce que le temps lui réserve.

Les auteurs soutiennent que cette capacité à puiser dans la diversité du pool génétique améliorera L.perennel'adaptation future. "Les populations naturelles locales d'espèces de prairies sont menacées par le changement climatique et devront probablement évoluer rapidement afin de rester adaptées à leur environnement", écrivent-ils. « La capacité d'une population d'espèces de prairie à s'adapter au changement climatique peut notamment dépendre du niveau de la variabilité climatique locale stochastique interannuelle passée.