Une trousse à outils pour aider les scientifiques à trouver le pois chiche ultime

Lorsque vous ouvrez une boîte de pois chiches et que vous en sortez les petits haricots savoureux aux noisettes, vous participez à une histoire qui a commencé il y a environ 10 000 ans. L’ancêtre du pois chiche moderne, une plante sauvage du Moyen-Orient qui avait probablement de minuscules graines dures, a été cultivée par les humains à peu près à la même époque que le blé et l’orge, et a commencé à évoluer lorsque les premiers agriculteurs ont sélectionné des plantes dont les graines étaient plus grosses et plus succulentes. Les archéologues ont même trouvé ce qui semble être des pois chiches domestiqués enterrés sous Jéricho en Cisjordanie, si profonds qu’ils auraient été cultivés avant même que les habitants de l’une des villes les plus longtemps occupées de l’histoire ne commencent à faire de la poterie.

L’humble pois chiche a eu un chemin quelque peu rocailleux à sa popularité actuelle, cependant, suggère un nouvelle étude publiée la semaine dernière dans Nature qui séquence les génomes de plus de 3 000 exemples, ce qui en fait l’un des plus grands efforts de séquençage du génome végétal jamais réalisés.

« Je suis vraiment ravi de voir ce qui sera découvert d’autre à partir de cette ressource massive », a déclaré Patrick Edger, professeur d’horticulture à la Michigan State University qui n’a pas participé à l’étude.

Les chercheurs pensent maintenant qu’après que les pois chiches aient été domestiqués pour la première fois dans la région du sud-est de l’Anatolie en Turquie, leur culture pourrait avoir stagné pendant des millénaires. Le résultat a été un goulot d’étranglement génétique qui fait de tous les pois chiches d’aujourd’hui les descendants d’un groupe relativement petit d’il y a mille ans. De plus, les variétés modernes cultivées par la plupart des agriculteurs ont une faible diversité génétique, ce qui signifie qu’elles risquent d’échouer sous le stress du changement climatique. En cartographiant la constitution génétique de la légumineuse avec autant de détails, les scientifiques espèrent permettre aux sélectionneurs de plantes – qui développent de nouveaux types de cultures – de ramener plus facilement la diversité dans les gènes du pois chiche, en lui donnant une boîte à outils flexible pour survivre à la sécheresse, aux inondations et maladies.

Alors que le houmous n’est devenu omniprésent dans les épiceries américaines qu’au cours des 15 dernières années, les pois chiches sont depuis longtemps une culture de base dans les pays en développement, a déclaré Rajeev Varshney, directeur du programme de recherche à l’Institut international de recherche sur les cultures pour les régions tropicales semi-arides en Hyderabad, Inde, ainsi qu’un professeur à l’Université Murdoch en Australie et auteur du nouvel article.

L’Inde est le premier producteur mondial de pois chiches, en croissance de plus de 10 millions de tonnes métriques en 2019, ainsi que l’un des plus gros importateurs.

Mais le statut des pois chiches en tant que culture du monde en développement signifie qu’ils n’ont pas reçu autant d’attention de la part des sélectionneurs que des produits comme le maïs, a déclaré le Dr Varshney. Les agriculteurs de pois chiches cultivent une poignée de variétés qui ont été améliorées au fil des ans sans, pour la plupart, bénéficier d’informations génétiques qui pourraient donner aux sélectionneurs plus de contrôle sur les caractéristiques des haricots.

Dans la présente étude, les chercheurs ont séquencé l’ADN de 3 366 échantillons de pois chiches, allant de parents sauvages de la culture au stock moderne. Ils ont identifié un ensemble de gènes que les plantes avaient en commun, ainsi qu’une grande variété d’autres, y compris certains que les scientifiques n’avaient pas découverts auparavant. Ces gènes communs sont susceptibles de gérer les traits de base que toutes les plantes partagent, tandis que les gènes uniques, d’un autre côté, peuvent coder des capacités spéciales telles que la résistance à la sécheresse et la protection contre les maladies. Allant plus loin, les chercheurs ont signalé des ensembles de gènes, certains trouvés dans des variétés plus anciennes, qui pourraient s’avérer utiles pour les pois chiches modernes.

Selon le Dr Varshney, la façon dont fonctionne généralement la sélection végétale est qu’une fois qu’un trait génétique, comme la résistance à une maladie fongique, est introduit dans une variété donnée, tous les individus auront exactement le même outil pour bloquer l’infection. Cela signifie que si une forme de la maladie évolue et peut dépasser cette défense, les résultats pourraient être désastreux.

« Toute la récolte – tout le champ – sera anéantie », a déclaré le Dr Varshney.

En utilisant les ensembles de gènes identifiés dans cette étude, et en s’assurant que de nombreux ensembles différents sont représentés dans les populations de pois chiches, pourrait être une protection contre les mauvaises récoltes, espère-t-il. Et il a déclaré que la sélection de pois chiches plus résistants est un processus qui devrait commencer maintenant, en utilisant les informations génétiques pour accélérer le processus : si les agriculteurs se réveillent un jour et découvrent qu’ils ont besoin d’un pois chiche qui peut prospérer à 104 degrés Fahrenheit, « ce serait très difficile », a déclaré le Dr Varshney. « Il doit être progressif. »

L’étude examine également ce que les gènes du pois chiche peuvent nous dire sur ses voyages. Le haricot a quitté le Moyen-Orient le long de routes indépendantes vers le sous-continent indien et les terres qui bordent la Méditerranée. Et bien que les modèles de ses gènes suggèrent un déclin progressif de sa popularité pendant des milliers d’années, les scientifiques ne savent pas pourquoi cela aurait pu être le cas.

« Peut-être que les agriculteurs pensaient que ce n’était pas utile », a déclaré le Dr Varshney.

Cela a changé il y a environ 400 ans, lorsque, selon les données, les humains semblent avoir redécouvert les merveilles du pois chiche, pour des raisons peu claires pour les chercheurs. La prochaine fois que vous tremperez du pita dans du houmous, vous pourrez être heureux qu’ils l’aient fait.

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