Une équipe de recherche a cartographié le génome complet de l’engrain, une céréale ancienne, révélant ainsi un aperçu de l’histoire évolutive du blé. Cette avancée pourrait permettre le développement de variétés de blé panifiable présentant des caractéristiques améliorées telles que la résistance aux maladies, des rendements plus élevés et une meilleure rusticité.
Les chercheurs ont cartographié le génome de l’épeautre ancien, ouvrant la voie à la sélection de variétés de blé panifiable plus résilientes et nutritives en tirant parti de la diversité génétique de l’engrain.
S’appuyant sur la réputation du Moyen-Orient comme l’un des berceaux historiques de la domestication des cultures céréalières, une équipe dirigée par KAUST a compilé la première carte complète du génome d’une céréale ancienne connue sous le nom d’engrain.
La séquence de 5,2 milliards de lettres ouvre une fenêtre sur les origines évolutives de différents blés. espèces. Cela pourrait aider les agriculteurs et les sélectionneurs de cultures à développer des variétés de blé panifiable présentant une résistance accrue aux maladies, des rendements plus élevés et une rusticité améliorée.
Tirer parti de la diversité génétique pour la sélection future
« En comprenant la diversité génétique et l’histoire évolutive de l’engrain, les chercheurs peuvent désormais exploiter son potentiel pour de futurs efforts de sélection et le développement de variétés de blé plus résilientes et nutritives », explique Hanin Ahmed, l’un des premiers auteurs de l’étude et ancien titulaire d’un doctorat. D. étudiant à KAUST.
L’engrain est l’une des céréales domestiquées les plus anciennes au monde, remontant à plus de 10 000 ans dans les régions fertiles du Moyen-Orient, où sa culture a commencé. Connu comme Triticum monococcum, l’engrain est encore consommé aujourd’hui, apprécié pour son profil aromatique unique et ses nombreux bienfaits nutritionnels. Cependant, son importance dans la production alimentaire mondiale au fil des millénaires a progressivement diminué à mesure que la popularité du blé panifiable augmentait.
Peinture de Triticum monococcum montrant les épis de petit épeautre domestiqués (à gauche) et sauvages (à droite). 70x50cm, aquarelle sur papier. Crédit : © 2023 Robyn Palescandolo pour le Centre pour l’agriculture du désert de KAUST
Les variétés de blé tendre produisent généralement des rendements plus élevés, ce qui les rend plus économiquement viables pour une agriculture commerciale à grande échelle. Pourtant, comparé à ses cousins sauvages, le blé tendre moderne a une diversité génétique réduite – et de nombreux sélectionneurs s’inquiètent désormais de la manière dont les cultures existantes se comporteront face au changement climatique et aux nouvelles menaces de maladies.
Entrez le petit épeautre. Parce que cette céréale ancienne a conservé un patrimoine génétique plus important, elle pourrait contenir les secrets génétiques nécessaires au développement d’un blé tendre susceptible de continuer à nourrir la population mondiale croissante.
Percer les secrets des céréales anciennes
Pour percer ces secrets, une équipe dirigée par Simon Krattinger et Jesse Poland de KAUST a déployé une combinaison de ADN technologies de séquençage pour créer des assemblages génomiques de haute qualité pour les variétés d’engrain sauvages et domestiquées.
Les chercheurs pensaient auparavant que l’évolution du blé était un processus constant avec un mélange limité de différentes espèces de blé. Mais, selon Krattinger : « Nos analyses génomiques montrent désormais que l’histoire du blé est beaucoup plus complexe et implique de nombreux mélanges et flux génétiques entre différentes espèces de blé », y compris l’engrain, qui a probablement poussé à proximité d’autres variétés de blé, conduisant à un mélange d’ADN entre les deux espèces étroitement liées qui reste évident à ce jour.
Tout comme le génome humain contient des séquences de nos cousins néandertaliens, le génome moderne du blé tendre est également jonché de restes d’ADN d’engrain.
En effet, l’introduction de gènes d’engrain dans le passé a peut-être joué un rôle en aidant le blé tendre à s’adapter aux conditions climatiques changeantes, note Krattinger. Et si l’histoire est une indication, la même chose pourrait s’appliquer à l’avenir, notamment avec l’aide des techniques modernes de sélection moléculaire guidée.
«Les ressources de notre laboratoire aideront à transférer avec précision les gènes bénéfiques de l’engrain au blé tendre», explique Krattinger.
