Thèmes : évolution, génomique, Embryophytes
Les séquences du transcriptome de
1124 espèces de plantes viennent d'être publiées dans Nature par
un consortium international de 192 scientifiques à travers le monde. Le projet
s'appelait 1KP (pour 1 kilo de (séquences) de plantes (!)) et a duré 9
ans.
Jusqu'à présent, c'était des plantes
d'intérêt agricole qui avaient surtout été séquencées (voir la chronologie ici). Dans cette étude, les
chercheurs ont choisi des plantes (voir la
liste ici) à travers une gamme très large de phyla des Embryophytes
et d'algues. Quand ils ont eu le choix, les chercheurs ont tout de même inclus
certaines espèces d'intérêt économique et les Chinois du consortium ont
notamment insisté pour que soient inclus dans le projet des espèces à la base
de la pharmacopée traditionnelle chinoise.
Ces séquences seront une mine de
données pour mieux comprendre l'évolution des végétaux, quelque fois complexe
d'un point de vue génétique avec de très rapides diversifications et des
polyploïdisations.
Cette étude n'a pas amené de grands
bouleversements dans l'agencement phylogénétique des différents clades. Elle a
confirmé que les Bryophytes forment bien un groupe monophylétique incluant les
hépatiques (la position de ce clade était controversée depuis un moment).
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| Source : https://www.nature.com/articles/s41586-019-1693-2/figures/2 |
Les informations recueillies sont
plus intéressantes concernant la dynamique de l'évolution et les mécanismes de
diversification génique. Les chercheurs ont remarqué que les familles
multigéniques étaient très souvent déjà diversifiées avant l'évolution des
Embryophytes. Chez ces derniers, ce sont plutôt des duplications du génome
entier qui ont eu lieu et de manière répétée, notamment chez les Angiospermes
et les fougères (jusqu'à 19 duplications chez certains groupes de fougères
!).
Ces duplications ont amené une
diversification qu'on pense à l'origine des différents gènes qui ont permis
l'évolution des pièces florales (gènes de la famille des MADS-box A,B,C) ou la
mise en place des nodosités chez les Fabacées. Les chercheurs ont noté que les
duplications impliquées ont précédé de 100 millions d'années l'apparition des
fleurs ou des nodosités, ce qui indique que la diversification des gènes n'est
pas automatiquement suivie d'implications fonctionnelles et que ce n'est pas le
seul facteur en jeu. Le recrutement des gènes A,B,C qui a permis la
diversification des pièces florales tient plutôt de l'exaptation (adaptation
sélective opportuniste, privilégiant des caractères qui sont utiles à une
nouvelle fonction, pour laquelle ils n'avaient pas été initialement
sélectionnés).
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