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Le génome du chêne révèle le secret de la longévité des arbres

Le génome du chêne révèle le secret de la longévité des arbres


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Certains des arbres qui peuplent la Terre aujourd'hui sont plus vieux que les pyramides égyptiennes et ont été témoins des 5000 dernières années de l'histoire humaine.

Une équipe de scientifiques a séquencé le génome du chêne, qui s'étend sur trois continents, pour comprendre ce qui se cache derrière sa longue vie. L'étude montre que le système immunitaire joue un rôle clé pour assurer sa survie séculaire.

Le XVIIe siècle a vu la naissance d'Isaac Newton, l'un des scientifiques les plus importants de l'histoire, auteur de la loi de la gravitation universelle. Dans l'ombre de ce physicien et mathématicien anglais, des chênes encore vivants aujourd'hui, 350 ans plus tard, ont vu le jour. Mais ils ne sont pas uniques.

En 1965, une étude publiée dans la revueÉcologie par le géologue Donald Currey nous a permis de trouver le plus vieil arbre du monde jusqu'alors: un pin du Colorado (Pinus aristata) de 4 844 ans dans les montagnes du Nevada aux États-Unis. L'arbre, surnommé Prométhée, a été abattu par erreur.

Depuis lors, les mesures de protection ont augmenté et le classement des arbres à longue durée de vie s'est élargi. Prométhée est maintenant suivi de deux exemplaires dePinus longaevaqui occupent les deux premiers postes, l'un appelé Methuselah de 4.845 ans et un autre de nom inconnu d'environ 5.062 ans, des White Mountains de Californie. Et la question se pose: comment ces êtres vivants peuvent-ils vivre tant d'années?

Une équipe internationale de scientifiques, dirigée par Christophe Plomion, de l'Université de Bordeaux en France et avec la participation de l'Université de Gérone, révèle que la longue durée de vie des arbres pourrait s'expliquer par la propagation de gènes résistants aux maladies. L'étude, publiée dansPlantes naturelles, expliquerait comment certains arbres peuvent survivre pendant des siècles malgré l'adversité.

Le cas du chêne, à l'étude

Les chercheurs se sont concentrés sur le chêne commun (Quercus robur), un arbre qui compte 450 espèces réparties à travers l'Asie, l'Europe et l'Amérique, et qui est devenu un emblème culturel en raison de son omniprésence et de sa longévité. Pour ce faire, ils ont séquencé le génome de cet arbre et l'ont comparé aux séquences génomiques complètes d'autres plantes.

Les résultats montrent que le chêne a subi une explosion massive de duplication de gènes en tandem (dans les régions qui se trouvent côte à côte). L'accumulation de mutations somatiques semble avoir contribué à 73% de l'expansion de la famille totale de gènes du chêne. Ceux-ci sont largement associés aux gènes de résistance aux maladies et présentent des signatures de sélection positives.

«Ce travail soulève de nouvelles questions sur la contribution de cette charge mutationnelle à l'adaptation, notamment en ce qui concerne les défenses contre de nouveaux ravageurs et pathogènes», expliquent les auteurs dans l'étude. Selon les chercheurs, le système immunitaire apporte une contribution essentielle à la survie des plantes vivaces pendant plusieurs siècles.

Les scientifiques ont également trouvé des extensions similaires du gène de résistance à la maladie dans d'autres génomes d'arbres.

Référence bibliographique:

Christophe Plomion et al. "Le génome du chêne révèle les facettes d'une longue durée de vie"Plantes naturelles 18 juin 2018


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