14 févr. 2016

L’horloge de la tomate cultivée tourne moins vite que celle de son ancêtre

Quoi ? Une horloge chez la tomate ? A la différence que celle-ci n’a pas d’aiguilles, il existe en effet une horloge dans chaque cellule des plantes de tomate. Aussi surprenant que cela puisse paraître, on en trouve une chez la plupart des êtres vivants, y compris l’Homme ! On doit en fait parler d’une horloge moléculaire. Elle est aussi connue sous le nom d’horloge circadienne et a souvent un rythme de 24 heures, circa diem signifiant en latin « presque un jour ». Tout comme une horloge mécanique qui donne l’heure de façon autonome, l’horloge circadienne est le gardien du temps qui permet de synchroniser les rythmes internes, comme l’alternance veille/sommeil chez l’Homme ou jour/nuit chez les plantes.



Chez les plantes, un autre phénomène régulé par l’horloge est l’oscillation des feuilles. En effet, les feuilles battent comme les ailes d’un oiseau ! Mais leur mouvement est tellement lent que cela le rend impossible à voir à l’œil nu. Ce phénomène est très utile pour les chercheurs car il est régulier et permet de savoir en combien de temps l’horloge circadienne effectue un tour complet.



Des chercheurs ont comparé l’oscillation des feuilles chez des variétés de tomate cultivée (Solanum lycopersicon) et de son ancêtre sauvage (Solanum pimpinellifolium). Notons que cet ancêtre est une plante produisant des fruits petits et peu charnus dont la domestication a débuté en Amérique du Sud à l’époque pré-Colombienne, avant d’avoir été propagée dans le reste du monde sous la forme que nous connaissons tous.



Alors que les feuilles de l’ancêtre sauvage oscillent à un rythme de 24 heures en moyenne, celles des variétés cultivées sont beaucoup plus lentes. Elles montent et descendent sur une durée de 27 heures en moyenne. En regardant ce qui se passe dans les plantes, les chercheurs ont mis en évidence que le gène EID1, qui a un rôle connu dans le mécanisme de l’horloge, a subi une modification chez les tomates cultivées. C’est comme si l’une des petites roues crantées d’une horloge mécanique avait été modifiée, affectant ainsi le temps nécessaire pour que les aiguilles puissent faire un tour complet.
Sans le savoir, l’Homme a donc sélectionné pour sa consommation des variétés de tomate avec une horloge moins rapide. Alors qu’on savait que la modification artificielle au laboratoire des rythmes circadiens a un effet sur la taille et leur rendement, c’est la première fois qu’on identifie un changement moléculaire de l’horloge lors d’un processus de domestication végétale.
Reste à savoir exactement à quoi sert une horloge plus lente chez les tomates cultivées…
Source : Muller et al., Nature Genetics (2015)

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