Le décryptage de la base génétique des caractères des pois de Mendel améliore l'amélioration des cultures et la résistance aux maladies, au profit de la sécurité alimentaire mondiale.
Une étude récente parue dans Nature a finalement identifié les facteurs génétiques à l'origine des sept caractères étudiés par Gregor Mendel chez les plants de pois, complétant ainsi un puzzle vieux de 160 ans. Les expériences de Mendel dans les années 1860 ont jeté les bases de la génétique, révélant comment les caractères sont hérités. Il a observé des schémas prévisibles dans des caractères tels que la forme des graines et la couleur des fleurs, mais les gènes spécifiques responsables sont restés insaisissables pendant plus d'un siècle.
Les chercheurs ont utilisé le séquençage de nouvelle génération pour analyser l'ADN de plus de 697 variantes de plants de pois. Cet ensemble de données massif, équivalent à près de 14 milliards de pages de texte, leur a permis de créer une carte génétique complète. L'analyse a révélé une structure de population plus complexe au sein du genre Pisum que ce que l'on pensait auparavant.
L'étude a identifié de nouvelles variantes alléliques pour des caractères précédemment caractérisés comme la forme des graines et la couleur des fleurs. Par exemple, une nouvelle variante a été trouvée qui pourrait restaurer les fleurs violettes chez les plantes à fleurs blanches. L'équipe a également identifié les gènes responsables de la couleur des gousses, de la forme des gousses et de la position des fleurs, des caractères qui n'avaient pas été caractérisés auparavant.
Plus précisément, ils ont constaté qu'une délétion près du gène ChlG perturbe la synthèse de la chlorophylle, provoquant des gousses jaunes. Des modifications à proximité du gène MYB et dans les gènes codant pour les peptides CLE ont entraîné des gousses constrictées. Une délétion dans le gène de la kinase coréceptrice de type CIK, ainsi qu'un locus modificateur, a été associée à l'apparition de fleurs à l'extrémité de la tige.
Cette carte génétique détaillée a également révélé 72 autres caractères pertinents sur le plan agricole. Il s'agit notamment de l'architecture des graines, des gousses, des fleurs, des feuilles, des racines et des plantes. Cette richesse d'informations est très prometteuse pour l'amélioration du rendement des cultures, le renforcement de la résistance aux maladies et l'amélioration des adaptations environnementales.
En identifiant la base génétique des caractères de Mendel et en découvrant de nouvelles interactions génétiques, cette recherche fournit des outils précieux pour l'amélioration des cultures. Cela peut conduire à des cultures plus résistantes et plus productives, au bénéfice de l'agriculture et de la sécurité alimentaire dans le monde entier.