Un King Protea dans la réserve naturelle de Silvermine au Cap, en Afrique du Sud.Crédit : Kim Cloete
Le génome entier de la protée royale (Protea cynaroides) a été séquencé, une première pour une plante indigène du Royaume Floral du Cap. Avec une longueur d'environ 1,18 gigabase (Gb), il existe plus de 1,18 milliard de combinaisons des lettres A, C, T et G de l'alphabet ADN, contenues dans les 12 chromosomes qui constituent son génome, selon une nouvelle étude parue dans The Plant Journal.
L'étude fournit également des indices précieux sur l'évolution de la fleur nationale du pays. Elle montre que, dans un passé lointain, les ancêtres du genre Protea et de la grande famille des Proteaceae ont perdu les gènes spécifiques qui permettent à de nombreuses autres plantes d'entretenir une relation d'extraction de nutriments mutuellement bénéfique - la symbiose mycorhizienne arbusculaire (ou symbiose AM) - avec les champignons du sol qui poussent sur leurs racines.
Cela signifie qu'elles ont perdu la capacité de "communiquer" avec les champignons", explique Eshchar Mizrachi, chef de projet au département de biochimie, génétique et microbiologie de l'université de Pretoria (UP) et à l'Institut de biotechnologie forestière et agricole (FABI).
Les protéacées utilisent des racines « en grappe » pour extraire autant de nutriments que possible des sols, même les plus pauvres, en particulier le phosphore qui favorise la croissance.
On ne sait pas encore si la disparition de la symbiose s'est produite avant ou après l'apparition des racines en grappe dans cette famille de plantes. "La connaissance du génome nous a permis d'expliquer pourquoi ces plantes sont incapables d’effectuer la symbiose AM", explique Mizrachi.
"Il semble, comme le confirme à nouveau le génome des Protea, que la polyploïdie confère un avantage évolutif en période de troubles ou de stress environnementaux. La manière dont cela fonctionne exactement est le sujet d'une recherche plus approfondie", ajoute le co-chercheur Yves Van de Peer, qui occupe des postes conjoints à l'Université de Gand et au VIB Centre for Plant Systems Biology en Belgique, à l'UP et à l'Université agricole de Nanjing en Chine.
