Guillaume Rolland
Certaines plantes à fleurs ont la capacité de s’autopolliniser, ce qui signifie qu’elles peuvent se féconder sans partenaire. Un avantage biologique de l’autopollinisation, également connu sous le nom d ‘«autofécondation», est qu’un individu de ces plantes peut à lui seul peupler des zones entières. Cependant, l’autofécondation a également des conséquences négatives évidentes pour les plantes, d’abord et avant tout la perte de la variabilité génétique et de l’aptitude biologique de l’espèce. Ainsi, de nombreuses plantes à fleurs ont mis en place des mécanismes pour empêcher l’autofécondation, par exemple en reconnaissant et en rejetant leur propre pollen. Les biologistes appellent cela l’auto-incompatibilité.
De temps en temps, il get there que l’auto-incompatibilité soit naturellement perdue et que les plantes acquièrent la capacité de s’autopolliniser. Les cas connus incluent, par exemple, certaines espèces de crucifères. Dans cette famille de plantes, les gènes cruciaux pour rendre une plante automobile-incompatible sont bien connus. Jusqu’à présent, les chercheurs supposaient que les mutations de perte de fonction au niveau de ces “gènes S” expliquaient la perte d’auto-incompatibilité. Dans une étude de croisement publiée dans Character Communications, des écologistes évolutionnistes de Constance présentent des preuves d’un mécanisme différent chez le cresson de sable (Arabidopsis lyrata), impliquant ce que l’on appelle un gène modificateur.
“Les autopollinisateurs ont un potentiel accru pour établir des populations autosuffisantes en dehors de leur aire de répartition naturelle en tant qu’espèces envahissantes et peuvent survivre sans insectes pollinisateurs. Par conséquent, une meilleure compréhension des mécanismes qui peuvent conduire les pollinisateurs croisés à devenir autopollinisateurs est d’une grande relevance pertinence écologique », explique Marc Stift, écologiste de l’évolution à l’Université de Constance et l’un des auteurs de l’étude.
Quelque selected ne collait pas
Qu’un gène modificateur – c’est-à-dire un gène qui affecte l’expression d’un autre gène spatialement séparé – puisse jouer un rôle dans le cresson alénois avait déjà été suspecté. Cependant, jusqu’à présent, aucune donnée ne confirmait cette idée. Les chercheurs basés à Constance ont donc mené une vaste expérience : ils ont croisé des individus issus de populations automobile-incompatibles et auto-compatibles de cresson des sables dans toutes les combinaisons possibles. Ensuite, ils ont déterminé le système d’élevage de furthermore de 1500 descendants et l’ont lié aux données génétiques sur les variantes du gène S (allèles S) dont ces descendants ont hérité.
L’une des découvertes du chercheur était que les croisements entre les pollinisateurs croisés et les car-pollinisateurs peuvent conduire aux deux formes de système de copy dans la descendance, les allèles S du partenaire car-incompatible étant cruciaux. Ainsi, également dans le cresson des sables, le gène S joue un rôle dans la perte de l’auto-incompatibilité. Cependant, les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve que ce rôle fonctionnel s’explique par une mutation de perte de fonction.
En d’autres termes, les gènes d’auto-reconnaissance étaient en quelque sorte impliqués dans la rupture de l’auto-incompatibilité chez le cresson des sables, mais pas par le même mécanisme que celui connu chez d’autres espèces. Au contraire : “En fait, nos expériences ont révélé une descendance avec des gènes d’auto-reconnaissance identiques, dont certains étaient car-incompatibles, et d’autres complètement autofertiles”, explique Yan Li, qui a mené les expériences de croisement pour ses études doctorales en Constance. Cela fournit une preuve solide du mécanisme alternatif non prouvé auparavant impliquant un gène modificateur. “Nous devrons maintenant découvrir si ce mécanisme est distinctive au cresson de sable, ou s’il a également conduit à la changeover de la pollinisation croisée à l’autopollinisation chez d’autres espèces végétales”, ajoute Stift.
