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Une première mondiale : le génome du tournesol décrypté

Publié le 30/08/2017
Mots-clés : MIA - CLIMAT-1

Le séquençage du génome de référence du tournesol vient d'être achevé

Fleur de tournesol.. © Inra, JOUBERT Vincent
Fleur de tournesol. © Inra, JOUBERT Vincent
Des scientifiques de l’Inra des départements SPE, BAP et MIA (LIPM INRA-CNRS de Toulouse, CNRGV d’Evry, plateforme GeT-PlaGe du GIS GENOTOUL à Toulouse) viennent d’achever le séquençage du génome de référence du tournesol, dans le cadre du projet Investissements d’Avenir SUNRISE qui regroupe 16 partenaires publics et privés travaillant sur l’adaptation du Tournesol au changement climatique et en collaboration avec le Consortium international de génomique du tournesol, coordonné par l’Université de Colombie Britannique au Canada et l’INRA. Ce résultat majeur permettra d’accélérer l’efficacité des programmes de sélection variétale du tournesol, qui possède un fort potentiel d’amélioration et des atouts environnementaux démontrés pour les systèmes agricoles de demain. Il contribuera également à fournir aux agriculteurs de nouvelles variétés mieux adaptées aux modes de production, aux usages alimentaires et industriels et répondant aux enjeux économiques de la filière. Ces travaux ont été rendus publics à l’occasion des journées d’échanges tournesol, les 28 et 29 juin 2016 à Toulouse.

Pour obtenir ce résultat, la principale difficulté a été d’assembler, comme les pièces d’un puzzle, les gènes dans le bon ordre. Ce puzzle géant, 20% plus grand que le génome humain, est d’autant plus difficile à construire que le génome du tournesol est constitué de très nombreuses pièces qui se ressemblent. Plus de 80% du génome du tournesol est constitué de parties quasi identiques que les programmes informatiques ont beaucoup de difficultés à différencier. Grâce à une stratégie innovante utilisant le robot de séquençage de dernière génération PacBio RS II4, les scientifiques ont obtenu une séquence de référence de qualité. En effet, le séquenceur PacBio RS II est capable de lire des fragments d’ADN 100 fois plus longs que les générations précédentes de robots. Les fragments sont ensuite plus facilement assemblés dans le bon ordre. Cette nouvelle technologie est désormais appliquée au séquençage des génomes d’autres plantes cultivées ou de plantes parasites, comme l’Orobanche cumana, une plante parasite du tournesol.

Logo SUNRISE. © Inra, SUNRISE-Project
Logo SUNRISE © Inra, SUNRISE-Project
Une ressource unique pour l’amélioration variétale du tournesol : le tournesol est une espèce de grande culture, dont 80% de la production est assurée en Europe, et qui possède un fort potentiel d’amélioration génétique. La cartographie précise de l’ensemble des gènes du tournesol ouvre de nouvelles potentialités pour l'identification de gènes d’intérêt agronomique ou intervenant dans les débouchés industriels ou alimentaires. Ce résultat permettra d’accélérer l’efficacité des programmes nationaux et internationaux de sélection sur le tournesol et la mise sur le marché de variétés améliorées pour leur adaptation aux différentes pratiques agricoles. Ce décryptage sera en particulier utilisé, dans le cadre du projet SUNRISE, pour identifier des gènes de tolérance à la sécheresse, en réponse au changement climatique. Pour en savoir plus : http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/Le-genome-du-tournesol-decrypte. The sunflower genome provides insights into oil metabolism, flowering and Asterid evolution. Badouin, H. ; Gouzy, J. ; Grassa, C. ; Murat, F. ; Staton, S. E. ; Cottret, L. ; Lelandais-briere, C. ; Owens, GL ; Carrere, S. ; mayjonade, B. ; Legrand, L. ; Gill, N ; Kane, N. C. ; Bowers, J. E. ; Hubner, S. ; Bellec, A. ; Berard, A. ; Berges, H. ; Blanchet, N.. Nature, 2017, 546 (7656) : 148-152.