Vert ou violet, rond ou allongé, mou ou dur, farci ou non. Choisir des olives de table et des huiles d'olive peut devenir une expérience écrasante en raison de leur variété et de leur saveur. La domestication des oliviers méditerranéens (Olea europaea subsp. europaea) est estimée à 6,000 XNUMX ans dans la région du Levant. Il y a beaucoup de questions sur la domestication des olives. Existe-t-il un hotspot de diversité d'oliviers cultivés et sauvages (O. europaea subsp. Sylvestris) ? Comment les différents cultivars ont-ils été sélectionnés, où et pourquoi ?

Dr Irène Julca et Toni Gabaldon avec huit collègues du Barcelona Supercomputing Center, The Barcelona Institute of Science and Technology University of California Irvine, University of Cordoba, Universitat Pompeu Fabra and Royal Botanical Garden of Madrid, assemblé les génomes entiers de 46 variétés (O. europaea subsp. europaea) et 10 olives sauvages (O. europaea subsp. Sylvestris) pour démêler leurs processus de domestication. Les chercheurs ont constaté que dans l'ensemble, les olives cultivées n'ont que des niveaux de diversité génétique légèrement inférieurs à ceux des formes sauvages et que la sélection des cultivars n'a pas préféré les variétés portant des gènes spécifiques responsables de la taille des fruits ou de la teneur en huile, mais plutôt des changements dans les expressions des gènes.

Ce groupe de scientifiques assemblé le premier génome de l'olivier (Oe6) en 2016 mais beaucoup de questions ont émergé après le publication du génome d'une forme sauvage de Turquie en 2017. Comme le pollen des oliviers peut être emporté au loin par le vent et que les arbres cultivés peuvent se croiser avec des oliviers sauvages (O. europaea subsp. Sylvestris), il est difficile de dire quel arbre est cultivé ou une forme sauvage. Le Catalogue mondial des variétés d'olives de 2000 décrit 139 variétés et montre les différents phénotypes d'oliviers.

On pense que la domestication de l'olivier est originaire de la région du Levant il y a 6,000 XNUMX ans et il existe maintenant des centaines de cultivars cultivés dans le bassin méditerranéen. Photos de Wikimedia Commons.

Julca et ses collègues ont sélectionné des cultivars authentifiés de la collection de matériel génétique d'olive de l'Université de Cordoue et ont échantillonné des formes sauvages d'une zone côtière d'Espagne où il n'y avait pas de plantations d'oliviers historiquement cultivées. Les chercheurs ont réassemblé le génome précédent (Oe6) du cultivar (cv.) Farga et ont pu caractériser 4,911 9 gènes supplémentaires en utilisant le nouvel assemblage du génome (Oe46). Ils ont également assemblé les génomes plastidiques, mitochondriaux et nucléaires qui sont hérités d'une manière différente (par exemple, les organites sont hérités de la mère) de 10 cultivars et XNUMX formes sauvages.

La phylogénie nucléaire (a) des olives cultivées (vertes) et des olives sauvages (bleues) avec leurs localisations géographiques. Le graphique à barres de structure (b) montre les grappes génétiques différenciées par couleur. Source: Julca et coll., 2020

Les chercheurs ont découvert que plus de 1,000 XNUMX gènes étaient absents du génome de la forme sauvage par rapport aux génomes des cultivars. Ces gènes étaient principalement associés à la réponse au stress, à la croissance et au développement. Alors qu'il est courant que les fruits cultivés subissent un goulot d'étranglement (par exemple la sélection humaine) et aient une diversité génétique plus faible, ce n'était pas le cas pour les olives. La diversité génétique n'était que légèrement inférieure parmi les cultivars par rapport aux formes sauvages. Alors que le métabolisme et l'accumulation des acides gras étaient considérés comme l'un des caractères les plus importants de la domestication de l'olivier, Julca et ses collègues n'ont trouvé aucun signe de sélection de ces gènes. Les seuls gènes potentiels sous sélection concernaient des changements dans l'expression des gènes.

Les analyses phylogénétiques ont estimé un léger goulot d'étranglement de la population il y a 3,000 14,000 à 56 3 ans, mais par la suite, la taille de la population a augmenté et certains gènes sont passés plusieurs fois des formes sauvages aux variétés cultivées. Les génomes nucléaires suggèrent que la plupart des cultivars dérivent principalement d'un processus de domestication primaire commun, tandis que les génomes des plastides suggèrent des contributions génétiques de trois pools génétiques différents. Une analyse de la structure génétique a suggéré qu'il y avait deux pools génétiques ancestraux distincts qui sont présents de manière différentielle dans les XNUMX plantes individuelles, formant trois groupes (par exemple un contenant plus de formes sauvages et deux contenant différents niveaux de mélanges des deux pools génétiques). Le groupe XNUMX comprenait principalement des cultivars orientaux de Syrie, d'Iran, du Liban et de Turquie.

Oliveraie. Source: canva

"[C]ette étude représente la plus grande analyse phylogénétique des séquences à l'échelle du génome des olives méditerranéennes », ont écrit Janca et ses collègues.

Les chercheurs suggèrent que les olives représentent un continuum de domestication où il y a eu un événement de domestication primaire suivi de nombreuses hybridations entre cultivars et formes sauvages.

"Nos résultats, ainsi que ceux des analyses précédentes, suggèrent que les individus cultivés ont une diversité de nucléotides similaire à celle des individus sauvages, légèrement plus élevée chez les cultivars mélangés au pool génétique sauvage occidental, peut-être en raison de l'introgression avec les populations sauvages locales", ont déclaré les chercheurs. écrit.

Dans un article connexe, Dr Toni Gabaldon a écrit: "Une lacune importante dans les données existantes est le manque de représentants dans l'ensemble des ensembles de données du génome du pool génétique sauvage de la Méditerranée orientale, le pool génétique d'origine à partir duquel les premières olives cultivées ont probablement été sélectionnées".

Les assemblages du génome et génome de référence amélioré ouvrir la voie à des recherches plus passionnantes sur les olives. Ils fournissent également une leçon intéressante sur la domestication des cultures. Certaines cultures ont été "sursélectionnées" pour des traits spécifiques (et les gènes qui en sont responsables) qui ont diminué la diversité génétique entre les cultivars et maintenant, les scientifiques essaient de trouver des parents sauvages pour introduire une certaine diversité et d'autres traits. Il y a beaucoup de maladies des plantes et ravageurs menaçant les olives et leur diversité génétique sera importante pour trouver des variétés résistantes.

Les plus grandes quantités d'huile d'olive et d'olives de table sont consommées en Grèce (9.4 kg/an/par habitant) et à Chypre (3 kg/an/par habitant) au sein de l'UE selon la Conseil oléicole international. Les olives ne sont pas seulement importantes sur le plan culinaire, mais les arbres ont également des fonctions d'atténuation du changement climatique.

"Nous espérons que les futurs efforts de collaboration nous aideront à augmenter notre ensemble de données avec des variétés pertinentes et représentatives d'olives sauvages et cultivées, nous serions heureux de collaborer à cet égard », a écrit Gabaldón.