Les scientifiques identifient la région génétique responsable des cannes de mûres sans piqûres

Leïla Hadj

Johns et al. identified a single locus controlling prickle-free canes. Image credit: Gerardo Antonio Romero.

Les cannes de Blackberry (Rubus sous-genre Rubus) sont fortement préférées par les producteurs en raison des problèmes de sécurité des aliments et des travailleurs et des dommages aux fruits des blessures mécaniques par des piquants.

BlackBerry est une culture spécialisée avec une part croissante du marché des baies frais.

La croissance de la demande et la hausse des coûts de production ont entraîné un besoin de cultivars qui sont adaptables à de nombreux environnements et approches de gestion culturelle.

Les piquants sont un fardeau dans les systèmes de production de mûres car ils sont un problème de sécurité alimentaire et peuvent causer des dommages mécaniques aux fruits et raccourcir la durée de conservation.

Un objectif commun des programmes d’élevage de mûres frais est de libérer des cultivars qui manquent d’épines ou, plus correctement, de piquants. Souvent, ces termes sont utilisés de manière interchangeable dans la littérature.

Les piqûres sont différenciées botaniquement des épines et des épines car elles sont portées de cellules corticales et épidermiques.

« Les éleveurs de mûres n’ont pas eu les informations génétiques nécessaires pour identifier pourquoi certaines plantes manquaient de ce qui est techniquement connu sous le nom de picots mais est communément appelé épines », a déclaré le Dr Margaret Worthington, chercheur à la station d’expérimentation agricole de l’Arkansas.

«Toutes les variétés de mûres de marché frais sont des tétraploïdes, ce qui signifie qu’elles ont quatre copies de chaque chromosome par opposition aux deux copies des humains.»

«Le nombre plus élevé de copies rend l’analyse génétique plus difficile.»

« Personne ne connaissait le locus génétique, ni l’emplacement d’un gène sur un chromosome, pour le trait épineux, ce qui en fait une cible évidente sur laquelle travailler. »

Les résultats de l’équipe révèlent le premier marqueur de diagnostic de tout trait qui a été développé et publié dans BlackBerry.

«Ce sont les premiers marqueurs accessibles au public au monde développés pour les mûres de marché frais et de traitement», a déclaré le Dr Ellen Thompson, directeur mondial de l’élevage et du développement des rubus pour Hortifrut Genetics.

«Les marqueurs économisent du temps et de l’argent, permettant aux éleveurs de prendre des décisions plus rapidement – avant que les semis ne soient plantés sur le terrain.»

Les auteurs ont utilisé une étude d’association à l’échelle du génome pour déterminer le locus responsable du trait sans épine.

Ils ont rassemblé l’ADN à partir d’un total de 374 variétés de mûres, certaines avec le trait épineux et d’autres sans.

Ces échantillons d’ADN ont ensuite été analysés par le génotypage, un processus très précis qui implique la numérisation et l’identification des variations du code génétique qui pourraient influencer le trait épineux.

Si ces variations, appelées polymorphismes monométriques (SNP), sont significativement associées au trait, il suggère qu’un gène dans cette zone pourrait influencer le trait.

Ces SNP, également appelés marqueurs, sont ce qui indique la région associée au trait en question.

« L’utilisation de marqueurs génétiques est plus récemment adoptée pour les mûres et les framboises, mais ce type de développement est plus avancé en ce qui concerne les cultures en rang comme le riz et le soja », a déclaré le Dr Worthington.

«Les marqueurs génétiques sont très largement utilisés dans les cultures en rangs pour sélectionner des choses comme la résistance aux maladies, la date de coupe ou la date de floraison et d’autres traits d’intérêt.»

Une autre découverte clé de l’étude était le manque de variation génétique autour du chromosome RA04 conduisant à un bloc de déséquilibre de liaison, ou à une région où les marqueurs génétiques sont plus susceptibles d’être hérités ensemble que par le hasard.

Pour le gène sans épine inclus dans ce bloc, cela signifie qu’il est souvent transmis d’une plante parentale à une plante enfant avec de nombreux autres gènes – y compris des traits indésirables comme une acidité élevée, un manque de tolérance au froid et des cannes qui ne se développent pas à moins que cela soit soutenu.

« En sélectionnant ainsi spécifiquement pour les plantes sans épine, ces traits négatifs ont été apportés et des variations autour du lieu ont été perdues », a déclaré le Dr Worthington.

«La réalisation de croix avec des plantes épineuses pourrait aider à ramener la variation.»

Leïla Hadj

Leïla Hadj

Journaliste scientifique passionnée, je décrypte les innovations qui façonnent notre monde. J’aime aller au fond des sujets, poser les bonnes questions et rendre la science accessible. Rédactrice en chef de GDTI Mag, je veille à ce que chaque article éclaire autant qu’il informe.