Pourquoi les roses ont des épines ?

Les rosiers ne sont en réalité pas pourvus d’épines mais d’aiguillons, qui sont des excroissances latérales de l’épiderme, que l’on retrouve notamment chez les aubergines. Contrairement aux épines qui sont des tiges ou feuilles modifiées, les aiguillons peuvent être détachés sans déchirer les fibres de la plante. Au cours de 400 millions d’années d’évolution, de nombreuses familles de plantes éloignées ont développé de manière convergente des aiguillons. Ces excroissances présentent de nombreux avantages pour ces plantes car elles leur permettent de décourager les herbivores, de retenir et absorber l’eau atmosphérique, ou encore de soutenir la croissance des plantes grimpantes.

C’est dans ce contexte qu’un consortium de scientifiques s’est intéressé à l’origine des aiguillons chez différentes familles et genres de plantes, comme le genre Solanum (qui comprend les aubergines, les pommes de terre et les tomates) et le genre Rosa, qui a été particulièrement étudié par les scientifiques d’INRAE.

Les chercheurs ont utilisé une combinaison d’approches génétiques, dont la création d’une cartographie génétique par croisement de différentes espèces d’aubergines, afin de localiser la position du gène contrôlant le développement des aiguillons, qui n’avait jusqu’alors jamais été identifié.

Grâce à leurs analyses, ils ont découvert que le gène LOG est le déterminant dans le contrôle du développement des aiguillons. Ce gène est impliqué dans la synthèse de cytokinine, une hormone végétale essentielle pour la prolifération cellulaire et pour le développement de la plante. Les chercheurs ont ensuite identifié ce gène au sein du génome d’autres espèces, dont le rosier. L’altération ou la suppression du gène, causant une perte d’aiguillons, a permis de confirmer son rôle dans l’apparition des excroissances. 

Ces résultats montrent l’existence d’un programme génétique commun, à l’origine d’une innovation morphologique végétale, les aiguillons, répandue et récurrente au cours de l’évolution. Ils ouvrent également la possibilité de comprendre un mécanisme développemental à l’origine d’une évolution adaptative partagée chez plusieurs espèces végétales.