En s'appuyant sur le croisement composite d'orge II (CCII), une expérience commencée en 1929, les chercheurs ont observé l'adaptation rapide de l'orge dans une étude à long terme, mettant en évidence sa survie et son évolution sous diverses pressions environnementales. Les résultats révèlent une adaptation significative au climat, en particulier dans le calendrier de reproduction, mais notent également que ce succès adaptatif n'était pas corrélé au rendement le plus élevé par rapport aux méthodes de sélection traditionnelles. Crédit : Issues.fr.com
Une étude à long terme menée depuis 1929 a permis de mieux comprendre l'évolution de l'orge, en montrant son adaptation à différents environnements et l'impact considérable de la sélection naturelle. Cette recherche souligne les limites de la sélection évolutive et souligne la nécessité de poursuivre les recherches pour améliorer le rendement des cultures.
En s'appuyant sur l'une des plus anciennes expériences biologiques au monde, qui a débuté en 1929, des chercheurs ont révélé comment l'orge, une culture majeure, a été influencée par les pressions agricoles et par l'évolution de son environnement naturel. Ces résultats soulignent l'importance des études à long terme pour comprendre la dynamique de l'évolution adaptative.
La survie des plantes cultivées après leur dispersion dans différents environnements est un exemple classique d’évolution adaptative rapide. Par exemple, l’orge, une importante culture néolithique, s’est largement répandue après sa domestication il y a plus de 10 000 ans pour devenir une source de nutrition de base pour les humains et le bétail en Europe, en Asie et en Afrique du Nord en seulement quelques milliers de générations. Cette expansion et cette culture rapides ont soumis la plante à de fortes pressions sélectives, notamment la sélection artificielle des caractéristiques souhaitées et la sélection naturelle en l’obligeant à s’adapter à divers nouveaux environnements.
Informations génétiques issues de l'expérience Barley Composite Cross II
Bien que des recherches antérieures sur les premiers cultivars d'orge aient permis d'identifier une partie de l'histoire génétique de la population de la plante et de cartographier les locus génétiques qui ont contribué à sa propagation, la vitesse et la dynamique globale de ces processus sont difficiles à déterminer sans observation directe. En s'appuyant sur l'une des expériences d'évolution les plus anciennes et les plus longues au monde, le croisement composite d'orge II (CCII), Jacob Landis et ses collègues ont observé le processus d'adaptation locale de l'orge sur près d'un siècle. CCII est une expérience multigénérationnelle commune dans les jardins qui a débuté en 1929 pour adapter une population génétiquement diversifiée de 28 variétés d'orge aux conditions environnementales de Davis, en Californie.
Bien que l’expérience ait commencé avec des milliers de génotypes il y a plusieurs décennies, Landis et al. Les auteurs montrent que la sélection naturelle a réduit drastiquement cette diversité, éliminant presque tous les génotypes fondateurs, conduisant à la dominance d'une seule lignée clonale constituant la majeure partie de la population. Ce changement s'est produit rapidement, la lignée clonale étant établie à la génération 50. Selon les résultats, cette lignée réussie est principalement composée d'allèles originaires d'environnements de type méditerranéen, comme celui de Davis. De plus, les auteurs montrent que les gènes ciblés par la sélection indiquent un rôle majeur dans le climat lors de l'adaptation, y compris une forte sélection sur le moment de la reproduction.
« Nous avons trouvé des preuves considérables que l’adaptation locale domine l’évolution dans cette expérience. Cependant, malgré des gains précoces et rapides de rendement dans la CCII, l’approche de sélection évolutive n’a pas réussi à suivre le rythme des gains observés avec les méthodes de sélection basées sur la généalogie », écrit Landis et al. « Comprendre pourquoi les génotypes les plus compétitifs produits lors de l’adaptation locale ne sont pas nécessairement ceux qui ont le plus de rendement sera d’un grand intérêt à l’avenir. »
