Sciences : Le très complexe génome de la canne à sucre enfin séquencé

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©Rufino Uribe / WikiCommons

C’était la dernière grande plante cultivée qui n’avait pas son génome séquencé, explique le Cirad dans un communiqué. En cause : la complexité redoutable de ce génome avec ses 10 à 12 copies de chaque chromosome, là où nous, humains, n’en avons que 2. Le communiqué en intégralité ci-dessous. 

Cette prouesse a été réussie par une équipe internationale coordonnée par le Cirad et rapportée dans Nature Communication le 6 juillet. L’amélioration variétale de la canne va donc pouvoir « moderniser » ses méthodes. Une aubaine pour l’industrie du sucre et de la biomasse. Le Cirad et ses partenaires ont dû ruser pour établir la première séquence de référence de la canne à sucre. Le génome de cette plante est si complexe que les techniques habituelles d’assemblage de séquence sont inopérantes. C’est pour cette raison que la canne à sucre était la dernière grande plante cultivée dont le génome n’était pas connu.

Une méthode inédite de séquençage

L’équipe a relevé ce défi grâce à une approche astucieuse basée sur une découverte faite au Cirad une vingtaine d’années auparavant : l’organisation des génomes est très conservée entre la canne et le sorgho. On parle de colinéarité entre les deux plantes, cela signifie une forme de parallélisme avec de nombreux gènes positionnés dans le même ordre. Le génome du sorgho a donc servi à Olivier Garsmeur, chercheur du Cirad et premier auteur de l’étude, de matrice pour ordonner et sélectionner les fragments de chromosomes de canne à sucre à séquencer. « Grâce à cette méthode inédite, la séquence de référence obtenue pour le cultivar réunionnais R570 est de très bonne qualité » précise Angélique D’Hont, coordinatrice de l’étude et généticienne au Cirad.

Une étape clé pour aller plus loin dans la connaissance du génome

Cette séquence de référence est un préalable obligatoire pour décrypter intégralement le génome de la canne et mieux analyser les variations entre les diverses variétés de la plante. La généticienne l’a déjà vécu avec le décodage du génome du bananier en 2012 : « avoir accès à la séquence de référence d’une espèce modifie profondément toutes les approches de génomique et, plus globalement, de génétique sur cette espèce ».

L’amélioration variétale de la canne entre dans une nouvelle ère

Comme pour toutes les grandes plantes cultivées avant elle, l’amélioration variétale de la canne à sucre va enfin pouvoir entrer dans l’ère de la biologie moléculaire. Car jusqu’à présent, sans séquence de référence, les programmes de sélection de cultivars de canne se cantonnaient aux hybridations suivies des classiques et très lourdes évaluations au champ. Des criblages moléculaires vont pouvoir être mis au point pour compléter les expérimentations de terrain. Une aubaine sachant que près de 80 % du sucre mondial provient de la canne à sucre. D’autant que la plante est aussi devenue récemment une culture primordiale dans la production de biomasse. Grâce à ces nouvelles connaissances génétiques, des variétés pourront être créées pour une plus grande diversité d’usages.

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