Une équipe internationale dévoile le catalogue complet des gènes et caractéristiques agronomiques de l’aubergine

Au sein d’une espèce, chaque individu possède des gènes qui lui sont propres et le déterminent. Ainsi chez les humains, il existe plusieurs variations du gène déterminant la couleur des yeux ou des cheveux. Le pangénome est le catalogue qui décrit la gamme complète des gènes d’une espèce et de leurs variations entre individus. Pour les plantes cultivées comme l’aubergine, ces variations sont issues de plusieurs milliers d’années de sélection par les humains. Durant plus de 8 ans, les scientifiques ont étudié une collection mondiale de plus de 3 400 variétés d’aubergines cultivées et de leurs ancêtres sauvages : variétés anciennes et modernes inscrites au catalogue, variétés non inscrites qui peuvent être cultivées très localement, variétés sauvages… Parmi ces variétés, près de 700 proviennent du Centre de ressources biologiques légumes d’INRAE à Avignon. Cette collection leur a permis de retracer l’histoire de la domestication et de la dispersion de l’aubergine dans le monde (voir encadré plus bas). Par la suite, les scientifiques ont mené une étude de terrain pour identifier, dans les différentes variétés, les gènes qui définissent les caractéristiques agronomiques associées.

Des études en champ pour caractériser les gènes de l’aubergine

L’équipe de recherche s’est concentrée sur 368 variétés d’aubergines représentatives de la diversité mondiale rencontrée chez cette plante cultivée ainsi que sur 2 de ses ancêtres sauvages : Solanum insanum et Solanum incanum. Le génome de chacune de ces variétés a été séquencé et les scientifiques ont étudié en champ 218 caractères agronomiques, incluant la résistance à la sécheresse, aux maladies ou la composition des fruits. Les 3 essais en champ ont été menés à Valence (Espagne), Montanaso Lombardo (Italie) et Antalya (Turquie), 3 localités aux conditions climatiques différentes avec leurs propres pratiques culturales. Grâce à des analyses bio-informatiques de pointe, les scientifiques ont montré que le génome de l’aubergine contient 16 300 familles de gènes dites essentielles, qui se retrouvent chez toutes les variétés, et 4 000 familles de gènes dites facultatives, qui ne sont présents que chez certaines variétés. De même, lors des essais en champ certains traits ont été retrouvés dans tous les essais, tandis que d’autres traits n’apparaissaient que dans des zones de cultures localisées, suggérant que ces traits sont fortement influencés par l’environnement.

Trois caractères agronomiques d’intérêt

Les résultats ont révélé plus de 3 000 associations entre des traits agronomiques et des gènes ainsi que, pour la plupart, les mutations de l’ADN responsables de ces traits. Dans cette publication en particulier, les scientifiques décrivent 3 caractères d’intérêt pour l’agriculture et les gènes associés :

• la résistance au fusarium, une maladie fongique grave qui affecte la productivité des aubergines,
• la teneur en acides isochlorogéniques, qui sont des composés antioxydants présentant un intérêt pour la santé mais également associés à l’amertume et au brunissement de la chair des fruits,
• la formation d’épines.

Les 215 autres caractères feront l’objet de futures publications.

Alors que la production mondiale de l’aubergine avoisine 60 millions de tonnes par an, la publication du catalogue complet des gènes et caractères agronomiques de ce légume est une avancée majeure permettant non seulement de mieux comprendre le passé, mais aussi de se projeter dans le futur. Toutes ces données, accessibles publiquement, permettront aux sélectionneurs de produire des variétés d’aubergine sur mesure, adaptées aux contraintes environnementales et climatiques locales et aux habitudes de culture et de consommation. Ces résultats soulignent également l’importance de la conservation de la biodiversité génétique des espèces et le rôle crucial des centres de ressources biologiques pour faire progresser les recherches en génétique végétale et construire l’agriculture de demain.