Identification du premier pangénome de la rose

Les roses comptent parmi les plantes ornementales les plus importantes sur le plan économique à l'échelle mondiale, avec des applications très répandues dans les secteurs des fleurs coupées, jardins et cosmétiques. Pourtant, moins de 10 % des espèces ont permis de créer les roses modernes. Jusqu’alors, les techniques disponibles ne permettaient pas d’obtenir le séquençage complet du sous-genre Rosa. Durant 5 ans de travaux, une équipe internationale de recherche coordonnée par INRAE, l’ENS de Lyon, l’université de Huazhong à Wuhan et la Chinese Academy of Agricultural Sciences à Shenzhen, a combiné des stratégies et outils de pointe pour séquencer et déchiffrer l'ensemble des informations génétiques de rosiers représentant la grande diversité génétique du genre Rosa, et annoter plus de 55 000 gènes, constituant ainsi le premier pangénome des rosiers. Parmi ceux-ci, 16 844 sont des gènes essentiels, présents dans toutes les espèces et variétés de roses, et environ 4 000 gènes sont présents uniquement dans certaines roses.

Ces travaux révèlent une histoire évolutive complexe, façonnée par des transferts de gènes et l’évolution de différents groupes dans des environnements distincts. Environ 2 millions de variations structurelles¹ ont été identifiées, dressant un panorama global de la diversité chez le rosier. Ces données permettent d’identifier les régulateurs génétiques, des séquences non codantes qui contrôlent des traits tels que la floraison continue, le nombre de pétales et la pigmentation des pétales, qui peuvent avoir des formes différentes entre les espèces. 

Les résultats améliorent également notre compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent plusieurs caractères tels que les fleurs doubles, la remontée de floraison ou la couleur. Ils ouvriront également de nouvelles perspectives pour l’étude d’autres traits d’intérêt et pourront contribuer à accélérer les programmes de sélection et d’amélioration des roses, à la fois pour des caractères ornementaux (notamment leur parfum) que pour des aspects liés à l’attractivité pour les pollinisateurs (interaction plante-insectes, influencée notamment par le parfum et la couleur) ou encore à l’adaptation aux changements globaux (résistance aux stress biotiques et abiotiques²). Ces connaissances pourraient également être mises à profit pour l’amélioration d’autres espèces de la famille des Rosaceae (comprenant des arbres fruitiers), ainsi que d’autres plantes ornementales.

1. Les variations structurelles du génome sont des modifications de l’architecture des chromosomes portant sur des segments d’ADN de taille relativement grande (souvent ≥ 50 paires de bases). Elles incluent notamment les délétions, les duplications, les insertions, les inversions, les translocations, ainsi que les variations du nombre de copies de certains segments d’ADN dans le génome.

2. Le stress biotique résulte de l’action d’un organisme vivant (ravageurs, champignons, bactéries, etc.) tandis que le stress abiotique est lié aux conditions environnementales (sécheresse, vague de chaleur, inondation, etc.).