Amborella, l'une des plus vieilles plantes à fleurs dévoile ses secrets

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Une large équipe de chercheurs en génétique a réussi à séquencer et analyser le génome complet d'Amborella trichopoda. Cette plante est la dernière survivante d'une ancienne lignée dont l'évolution remonte au dernier ancêtre commun de toutes les fleurs.

 Photo DR

Au top de sa forme et toujours aussi belle ! Grâce à ses organites et son ADN mitochondrial, Amborella trichopoda est aujourd'hui la plante florale la plus ancienne. C'est ce que confirme l'analyse complète de son génome par des scientifiques. Cette nouvelle étude pourrait permettre aux chercheurs d'en savoir un peu plus sur l'évolution des plantes florales menant à la présence actuelle de plus de 300.000 espèces. "De la même manière que le génome de l'ornithorynque, le survivant d'une ancienne lignée, peut nous aider à étudier l'évolution de tous les mammifères, le génome d'Amborella pourrait nous permettre d'en savoir plus sur l'évolution de toutes les fleurs", affirme le Docteur Victor Albert, de l'Université de Buffalo et co-auteur de l'étude, repris par Sci-News.

 Phylogénie de l'arbre des angiospermes. JF GAFFARD / CC-BY-SA-3.0-migrated

Amborella est une petite plante poussant en buisson et endémique de Grande Terre en Nouvelle-Calédonie. Or, selon le Dr Albert et son équipe, son génome apporte des indices importants sur l'évolution des plantes florales. Ainsi, l'ancêtre de tous les fleurs possèdent un génome qui a évolué selon un double événement qui s'est déroulé il y a environ 200 millions d'années. 

Au cours du temps, plusieurs gènes ont été perdus mais d'autres ont gagné de nouvelles fonctions, notamment la contribution au développement des organes floraux. "Le doublement génétique pourrait offrir une explication à l'apparente prolifération de nouvelles espèces de plantes florales dans les fossiles datant notamment de la période du Crétacé. Des générations de scientifiques ont travaillé à la résolution de ce puzzle", ajoute le Docteur Claude dePamhilis, de l'Université d'État Penn, qui a commencé ce projet il y a environ cinq ans.

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Selon le docteur Joshua Der, au moins 14.000 gènes codant des protéines existaient au sein du dernier ancêtre commun de toutes les plantes florales. "La plupart de ces gènes sont uniques aux plantes florales, et beaucoup sont connus pour être vitaux notamment dans l'élaboration des fleurs et d'autres structures ou encore dans d'autres processus spécifiques à ces plantes", détaille Joshua Der. 

Le génome d'Amborella a facilité la reconstruction des gènes ancestraux des Dicotylédones vraies, un vaste groupe de plantes regroupant 75% de toutes les Magnoliophyta, les plantes à fleurs. Ce groupe inclut notamment les tomates, les pommes et les légumes mais aussi les arbres comme les chênes ou les peupliers. Extérieure à cet ordre, le génome de l'Amborella a permis aux chercheurs de déterminer l'ordre linéaire des gènes au sein du génome d'un ancien Magnoliophyta. Ils ont également pu déduire les changements spécifiques liés à ces gènes qui sont apparus au cours de 120 millions d'années d'évolution chez les plantes à fleurs.

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En parallèle, il semblerait qu'Amborella ait acquis des caractéristiques génétiques inhabituelles, puisqu'elle s'est séparée du reste de l'arbre génétique des plantes à fleurs, estime l'Amborella Genome Project. Le génome de l'Amborella serait devenu unique grâce à son transfert d'ADN horizontal. "C'est la seule plante ou organisme de n'importe quel type découvert qui possède au moins quatre génomes différents, acquis par transfert horizontal", affirme Jeffery Palmer, de l'Université d'Indiana. 

En effet, les chercheurs ont découvert que la plante avait absorbé des séquences de génomes appartenant à une espèce d'algue et trois espèces de mousse mais également deux autres plantes, notamment via des larmes ou des coupures. Au lieu de posséder environ 500.000 paires d'ADN mitochondrial, un nombre typique, Amborella en possède ainsi pratiquement 3,9 millions. "La plupart des plantes montrent un éclatement récent dans l'activité de leur ADN mobile. Mais Amborella est unique car elle ne semble pas avoir acquis de nouvelles séquences mobiles au cours des derniers millions d'années", affirme le Docteur Sue Wessler, de l'Université de California-Riverside et co-auteur.

Maxisciences 24/12/2013