Des chercheurs américains ont identifié un interrupteur génétique unique, baptisé SDMYB, qui contrôle la floraison alternée des avocatiers. Cette découverte majeure, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences et menée par l’Université de Californie à Davis avec l’Université de Californie à Riverside, permet de trier les plants dès le stade de la plantule pour accélérer considérablement la sélection variétale.

La culture de l’avocat repose depuis des décennies sur une subtilité botanique que les agriculteurs gèrent de manière empirique. Pour éviter les risques d’autofécondation et de consanguinité, les arbres alternent l’ouverture de leurs fleurs entre le stade mâle et le stade femelle selon un rythme quotidien précis. Les détails de cette mécanique végétale ont longtemps échappé aux sélectionneurs, jusqu’à ce qu’une équipe scientifique ne perce enfin ce secret génétique.

Le mystère centenaire de la pollinisation des avocatiers enfin résolu

Tous les avocatiers sont des hermaphrodites, mais leurs fleurs fonctionnent alternativement comme des organes mâles en libérant du pollen ou comme des organes femelles en le recevant. Environ la moitié de ces arbres, classés comme des plants de type A, ouvrent leurs fleurs femelles le matin et leurs fleurs mâles l’après-midi. L’autre moitié, les plants de type B, suit exactement le calendrier inverse selon les observations relayées par les recherches universitaires sur les types floraux de l’avocat.

Cette alternance synchronisée permet aux arbres voisins d’échanger leur pollen tout au long de la journée, garantissant ainsi la fructification des vergers. C’est pourquoi les producteurs d’agrumes et d’avocats ont pris l’habitude de planter un mélange d’arbres de type A et de type B dans les mêmes parcelles. Toutefois, les mécanismes physiologiques et évolutifs qui dictaient ce calendrier rigoureux demeuraient inexpliqués.

Jeffrey Groh, premier auteur de l’étude, ancien doctorant à UC Davis et chercheur postdoctoral à UC Berkeley, a déclaré que leur étude apporte une explication génétique à un mystère vieux d’un siècle concernant la pollinisation de l’avocat.

Le chercheur ajoute que les fleurs ne sont pas de simples décorations statiques, mais des structures hautement évoluées dotées d’un rythme pulsatile. Grâce à la puissance de la génétique, les scientifiques peuvent désormais déceler les traces de cette chorégraphie végétale dans un passé lointain.

Le gène SDMYB et la datation d’un trait vieux de 42 millions d’années

Pour identifier l’origine de ce comportement, les chercheurs ont analysé les génomes de centaines d’arbres issus des collections de recherche de l’Université de Californie à Riverside. En croisant ces données génomiques avec des observations minutieuses menées heure par heure sur le terrain, l’équipe a mis en évidence un facteur de transcription floral unique.

Photo: labroots.com

Ce gène, nommé SDMYB, contrôle directement la régulation du calendrier floral et suit fidèlement les lois de l’hérédité décrites par Gregor Mendel. L’analyse évolutive menée par l’équipe indique en outre que cette variation génétique spécifique a évolué il y a environ 42 millions d’années.

La complexité de ce travail de terrain a nécessité des efforts rigoureux de la part des équipes scientifiques. Les observateurs ont dû surveiller les fleurs de plus de 500 arbres individuels de jour comme de nuit, car de légères variations de température peuvent modifier le comportement de floraison de plusieurs heures, fournissant ainsi les données phénotypiques indispensables aux analyses génétiques.

Un gain de temps considérable pour les sélectionneurs et les producteurs

Jusqu’à présent, déterminer si un jeune plant d’avocatier appartiendrait au groupe A ou au groupe B relevait du défi. La période d’attente pour obtenir une floraison pouvait s’étendre de cinq à dix ans, voire atteindre quinze ans selon les conditions, représentant un frein majeur pour la recherche agronomique.

Photo: Technologynetworks

Grâce aux nouveaux marqueurs génétiques découverts par l’équipe, ce délai disparaît presque totalement. Les sélectionneurs peuvent désormais identifier la nature du plant dès son stade de plantule en analysant son ADN.

Marllon Soares dos Santos, chercheur postdoctoral au département de botanique et sciences végétales de UC Riverside, a indiqué qu’il s’agit d’une méthode qu’ils peuvent commencer à utiliser immédiatement, précisant qu’au lieu de planter des centaines de plantules et d’attendre des années pour observer leur type de fleur, ils peuvent faire ces choix dès le départ, ce qui rend la sélection beaucoup plus efficace.

Photo: ucanr.edu

En Californie, de nombreux producteurs consacrent actuellement environ 10 pour cent de leurs vergers à des arbres pollinisateurs de type B pour soutenir les variétés commerciales comme le Hass. La plupart de ces pollinisateurs produisent toutefois des fruits à faible valeur marchande, à l’exception notable du Luna UCR™, une variété de type B développée spécifiquement par l’université pour concilier qualité gustative et efficacité de pollinisation.

Les chercheurs estiment que l’utilisation immédiate de ces marqueurs permettra d’accélérer la création de nouvelles variétés combinant un fruit haut de gamme et des propriétés pollinisatrices optimales, offrant ainsi aux agriculteurs un outil précis pour planifier leurs cultures sans s’en remettre au hasard.