Rencontres du Végétal

Les espèces sauvages apparentées aux espèces cultivées représentent un réservoir de diversité génétique essentiel pour relever les défis du changement climatique car ces espèces peuvent présenter des résistances aux bioagresseurs, des tolérances vis-à-vis de conditions environnementales défavorables et une grande capacité d'adaptation. C'est dans ce contexte que se place le projet européen FruitDiv, dont les principaux objectifs sont de réaliser un inventaire européen des espèces sauvages apparentées aux espèces fruitières que sont le pommier, le poirier, l'amandier, le cerisier et le prunier, de les caractériser génétiquement afin d'implanter des core-collections représentatives qui permettront leur conservation ex-situ, leur phénotypage et leur valorisation dans les programmes d'amélioration des espèces cultivées, ainsi que de proposer des stratégies pour leur conservation in-situ. Dans ce contexte, la caractérisation génétique d'échantillons prélevés in-situ, et déjà présents dans des collections ex-situ de certains partenaires du projet, a été répartie entre cinq unités, une par taxon. L'équipe ResPom de l'IRHS a pris en charge l'étude génétique des poiriers sauvages. Une première étape de caractérisation génétique s'est basée sur des marqueurs microsatellites chez le poirier, l'amandier, le cerisier et le prunier et sur une puce à 50K SNP chez le pommier. Cette étape a permis de distinguer, parmi les échantillons, ceux provenant bien d'espèces sauvages de ceux provenant de l'espèce domestique ou de croisement entre domestique et sauvage. Chez le poirier, 1499 échantillons, provenant de 74 populations et de trois collections ex-situ ont été analysés, et comparés à 2556 échantillons d'espèces connues disponibles dans l'équipe. Nous avons ainsi pu distinguer les espèces sauvages d'intérêt, Pyrus pyraster et P. spinosa principalement, de l'espèce cultivée, P. communis, et commencer à élucider la structuration génétique au sein des espèces sauvages. L'étape suivante, appliquée seulement sur les échantillons d'espèces sauvages, a constitué au séquençage en courts fragments du génome des individus échantillonnés, ce qui permettra une caractérisation plus approfondie de la diversité génétique sauvage. En effet, les matrices de génotypage SNPs obtenues permettront d'évaluer la diversité génétique présente dans chaque population, la structure de la diversité génétique au sein des espèces et les flux de gènes entre populations et avec l'espèce domestiquée. Chez le poirier, 192 échantillons, provenant de 29 populations, ont ainsi été séquencés pour l'instant, menant à une matrice de génotypage contenant ~60M SNPs. Il est prévu de séquencer 384 échantillons supplémentaires. L'analyse des 96 premiers échantillons a confirmé la délimitation des espèces au sein du genre poirier et montré une amorce de structuration géographique au sein de l'espèce P. pyraster. Les données obtenues à la première étape ont permis de choisir des populations à phénotyper in situ, pour la morphologie des feuilles et l'anatomie du bois. Les données obtenues à la première étape et éventuellement à la seconde permettront de définir pour chaque taxon, les arbres mères constituant des core-collections dont les descendants issus des pépins ou noyaux, seront implantés pour conserver la diversité sauvage ex-situ et la phénotyper.
Par ailleurs, des efforts d'identification du contrôle génétique de caractères d'intérêt portés par les espèces sauvages ont été entrepris, ainsi que l'introgression d'allèles d'intérêt des espèces sauvages vers les espèces cultivées. L'ensemble des données et matériels génétiques générés par le projet FruitDiv permettra le développement de variétés fruitières résilientes et augmentera la durabilité et la productivité de l'agriculture européenne.