Les traits fonctionnels des plantes varient souvent dans l'espace, en particulier lorsque les espèces rencontrent des conditions environnementales contrastées dans toute leur aire de répartition. Une telle variation phénotypique est déterminée à la fois par des effets génétiques et environnementaux. Comprendre leur contribution relative à la variation des traits et comment ils influencent l'adaptation des plantes sont des questions centrales en écologie évolutive. Pourtant, ils sont également d'une importance potentielle pour l'agriculture, en particulier si une variation est observée dans les traits fonctionnels des populations naturelles de parents sauvages des plantes cultivées.

a) Milieu naturel de Lupin angustifolius; B) L. angustifolius croissance dans l'expérience de plasticité à la sécheresse; c) Les frères et sœurs de la même famille élevés dans des traitements d'arrosage à forte humidité et à sécheresse ont montré des différences dans la phénologie, la physiologie, la structure des feuilles et la reproduction. Photos : ML Rubio Teso et M. Ramos-Muñoz.

Dans une nouvelle étude publiée dans AoBP, Matesanz et al. évalué la différenciation adaptative et la plasticité phénotypique dans des populations de Lupin angustifolius, un parent sauvage des cultures méditerranéennes, originaire de deux régions de la péninsule ibérique. Les auteurs comparent la façon dont les plantes de différentes populations répondent à deux traitements de disponibilité en eau (sécheresse et bien arrosé) en mesurant plusieurs traits fonctionnels (dont ceux liés à la croissance, la physiologie, la morphologie, la phénologie et la reproduction). Les plantes en période de sécheresse se reproduisent plus rapidement, produisent des graines plus grosses et présentent des changements dans la morphologie des feuilles, compatibles avec la plasticité adaptative. Des différences significatives dans les réponses à la sécheresse ont été trouvées entre les plantes de différentes régions géographiques et reflètent probablement l'adaptation des populations du sud à des environnements plus secs. Les auteurs concluent que la différenciation génétique et la plasticité peuvent contribuer à l'adaptation de Lupin angustifolius à différents environnements de disponibilité de l'eau. L'étude a également identifié des ressources génétiques potentiellement précieuses pour améliorer le pool génétique actuellement restreint de matériel de lupin domestiqué.

Point culminant du chercheur

Silvia Matesanz est une écologiste de l'évolution des plantes. Elle a effectué son doctorat sur l'écologie fonctionnelle des plantes des sols de gypse à l'Universidad Rey Juan Carlos à Madrid, en Espagne. Elle a ensuite occupé un poste postdoctoral de 2 ans à l'Université Wesleyan, CT, USA, étudiant la valeur adaptative de la plasticité phénotypique et son potentiel évolutif. Elle occupe actuellement un poste menant à la permanence à l'Universidad Rey Juan Carlos.

Le groupe de recherche de Silvia étudie la variation phénotypique des populations de plantes naturelles, en se concentrant spécifiquement sur la façon dont les plantes individuelles réagissent différemment aux conditions environnementales contrastées. Pour examiner l'interaction entre les effets environnementaux (plastiques) et génétiques, elle utilise une combinaison d'expériences sur le terrain, en laboratoire et dans des jardins communs.