Chaire de recherche du Canada en génomique fonctionnelle de la transduction de signaux chez les plantes

titulaire: Daniel Philippe Matton

L’année dernière, dans le cadre des travaux de la Chaire, une approche de séquençage à haut débit, combinée à une analyse comparative entre des ovules capables ou incapables d’attirer les tubes polliniques, nous a permis d’identifier des gènes candidats impliqués dans le guidage directionnel des tubes polliniques vers les ovules chez les solanacées. La production du transcriptome de l’ovule et du pollen a ainsi ouvert de nouvelles opportunités à deux autres projets, et a mené à l’obtention de nouveau financement. L’un d’eux, issu des avancées de la Chaire, porte sur le rôle de protéines qui seraient impliquées dans la spéciation, soit le processus évolutif par lequel de nouvelles espèces vivantes apparaissent et son corollaire, comment ces espèces proches peuvent éviter tout retour en arrière.

Selon nous, il existerait une forme de « préférence intraspécifique » dans les signaux échangés entre le tube pollinique et l’ovule. Autrement dit, un tube pollinique serait non seulement mieux guidé et attiré par l’ovule lorsque les deux sont de même espèce, mais sa capacitation serait différent selon l’espèce sur laquelle il germe, même chez une espèce très proche. Nous savons en effet que plusieurs espèces de solanacées sauvages cohabitent étroitement dans leurs habitats naturels en Amérique latine ; qu’elles fleurissent en même temps ; et que beaucoup sont physiologiquement capables de se croiser. Malgré cela, la proportion d’hybrides est faible. Dès lors, comment expliquer ce paradoxe ? Ceci pourrait reposer sur une variation interspécifique des protéines de signalisation que nous essayons d’isoler, en comparant les transcriptomes d’espèces proches de diverses solanacées sauvages. Nous avons d’ailleurs effectué en avril 2012 un voyage en Argentine, dans la province de Salta, pour récolter des individus de différentes espèces partageant la même aire de distribution, et ainsi compléter nos collections en serres et valider nos hypothèses.

La production des transcriptomes de plusieurs espèces de solanacées nous a aussi permis de découvrir que, contrairement à quelques espèces modèles séquencées (Arabidopsis, le riz, le peuplier), certaines familles de protéines impliquées dans la signalisation, lors du développement du pollen et de l’ovule, ont vu leur nombre augmenter. Quelques membres sont mêmes spécifiques aux solanacées, suggérant l’acquisition au cours de l’évolution de nouveaux rôles au niveau de la reproduction sexuée chez les plantes.

+ Centre sur la biodiversité