Comment obtenons-nous des fruits sans pépins?

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Par Christine Bradish, Ashland Inc.

Il est fort possible que vous ayez déjà vu une publicité pour «23 and Me» faisant la promotion d’un test ADN pour déterminer l’origine de vos ancêtres. Le «23» représente l’ADN chez l’être humain, contenu dans 23 chromosomes. En fait, cependant, les humains ont 2 paires de chromosomes, l’une de leur mère et l’autre de leur père, donc 46 chromosomes. À quelques exceptions près, les animaux aussi possèdent 2 paires de chromosomes. Nous disons qu’ils sont diploïdes (di = deux, ploïde = paires de chromosomes). La taille de l’animal n’est pas un facteur important: par rapport à l’homme (46 chromosomes), les souris en ont 40, les éléphants 56 et les chiens 78.

Les plantes sont un peu différentes. Oui, la plupart sont diploïdes (ont 2 paires de chromosomes), mais elles peuvent aussi avoir de multiples paires de chromosomes, un état appelé polyploïdie. Beaucoup de nos fruits et légumes préférés sont des polyploïdes. La polyploïdie peut se produire naturellement, où des espèces sauvages «additionnent» leur ADN plutôt que de le combiner. Le blé et les fraises en sont deux bons exemples. Le blé (Triticum aestivum) est un hexaploïde, ce qui signifie qu’il possède 6 paires de chromosomes, alors que le fraisier (Fragariaananassa) est un octoploïde avec — vous l’avez deviné — 8 paires!

Les hybrideurs de végétaux développent intentionnellement des polyploïdes présentant des caractéristiques souhaitables, par exemple les pastèques sans pépins. 

Le cas de la pastèque

Normalement, les pastèques ou melons d’eau (Citrullus lanatus) sont diploïdes et produisent des pépins fertiles… beaucoup de pépins fertiles. En utilisant des composés chimiques tels que la colchicine, dérivée d’une plante commune de nos jardins, le colchique (Colchicum spp.), les hybrideurs peuvent réussir à doubler le nombre de chromosomes dans une plante, donnant dans ce cas une pastèque tétraploïde (ayant 4 paires de chromosomes) qui est fertile et produit des pépins. Mais quand on croise la pastèque tétraploïde (4 paires de chromosomes) avec une pastèque diploïde standard (2 paires de chromosomes), cela donne des graines de pastèque triploïdes (3 paires de chromosomes).

Ces graines de pastèque triploïdes sont stériles, car vous avez besoin de paires de chromosomes pour former des graines fertiles. C’est pourquoi les animaux et les plantes ont normalement des multiples de 2 chromosomes. 

Si vous voulez cultiver vos propres pastèques sans pépins, vous devez planter aussi au moins une pastèque standard (à pépins) dans votre potager pour servir de source de pollen. Curieusement, ce pollen stimule la production de fruits même s’il ne contribue pas à la génétique des fruits produits. 

Les semences de pastèque sans pépins sont plus chères, car maintenir des lignées tétraploïdes et produire de pépins triploïdes, un acte qu’il faut répéter annuellement, coûtent très cher.

Les bananes aussi sont des polyploïdes

La banane est un fruit triploïde, comportant trois paires de chromosomes. Les minuscules graines dans son intérieur sont stériles. Source: Morguefile

Mais la pastèque sans pépins n’est pas la plus connue des plantes triploïdes stériles. Cet honneur appartient à la banane (Musa x). 

Dans la nuit des temps, bien avant que les humains connaissent quoi que ce soit de la génétique, quelqu’un dans la jungle sud-asiatique a trouvé un bananier sauvage sans graines et l’a reproduit par division. Ce fruitier a fini par gagner le monde tropical tout entier! 

Comme vous l’aurez deviné, le bananier sans graines était triploïde, le résultat d’un croisement fortuit entre un bananier sauvage diploïde et un autre qui était tétraploïde.

La prochaine fois que vous mangerez une banane, cherchez les petits points noirs au milieu du fruit: ce sont les graines stériles, tout ce qui reste des grosses graines que les bananes sauvages produisent normalement. Les agriculteurs ne sont pas obligés d’acheter de nouvelles graines de bananier chaque année, car les bananes poussent à partir d’une herbe pérenne géante, presque comme un arbre, qui produit des rejets à son pied, rejets qu’on peut utiliser pour le multiplier la plante.

La polyploïde dans l’hybridation

La polyploïdie est un outil supplémentaire que les scientifiques peuvent utiliser pour se renseigner sur la génétique des plantes cultivées. Les hybrideurs utilisent des méthodes de sélection traditionnelles de végétaux (non, les plantes polyploïdes ne sont pas de OGMs!) pour modifier la polyploïdie afin de produire des cultures améliorées plus rapidement et plus efficacement. C’est une technique très complexe, car la polyploïdie implique qu’il y a beaucoup de chromosomes à gérer, mais c’est un «outil» parmi tant d’autres que les hybrideurs utilisent pour développer des végétaux plus forts, plus résistants et meilleurs au goût!

Ce blogue a écrit pour le compte de l’American Society of Agronomy et de la Crop Science Society of America et traduit et adapté de l’américain par laidbackgardener.blog

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