Une équipe internationale de scientifiques a assemblé la première séquence complète du génome de la mûre, créant un outil génétique qui aidera les sélectionneurs de fruits à développer de nouvelles variétés avec une saveur, une rusticité et d’autres caractéristiques souhaitées améliorées.

Margaret Worthington, professeure agrégée et sélectionneuse de fruits pour la station d’expérimentation agricole de l’Arkansas, la branche de recherche de la division du système de l’agriculture de l’Université de l’Arkansas, a déclaré selon Hortidaily que ce projet avait abouti au premier assemblage de la longueur des chromosomes et à l’annotation du génome de la mûre.

Choice berry

Worthington a collaboré avec une équipe de 26 chercheurs de sept pays, y compris des institutions de sept États américains. Ensemble, ils ont assemblé le génome de Hillquist, une mûre sauvage au port de fruits unique découverte en 1949 par HL Hillquist, un jardinier d’Ashland, en Virginie. C’est la seule source connue de génétique de fructification de la fructification et c’est le parent de toutes les variétés à fructification de la fructification développées par des programmes de sélection publics et privés.

Les mûriers sont des plantes vivaces à cannes ou tiges bisannuelles qui vivent deux ans. Les tiges sont appelées primocanes la première année et floricanes la deuxième année. La plupart des mûres ne produisent des fruits que sur les floricanes. Les mûres à fructification des primevères fleurissent et fructifient sur les floricanes au début de l’été et sur les primevères à la fin de l’été.

La Division du système de l’agriculture de l’Université de l’Arkansas a lancé les premières variétés à fruits primocane, Prime-Jim® et Prime-Jan®, en 2004. Six des 21 versions de mûres de la division sont des variétés à fruits primocane.

Les Américains ont dépensé plus de 656 millions de dollars en mûres en 2020, selon les données du Produce Market Guide 2022 citées dans le document de recherche.

Rassembler le tout

Worthington a réuni l’équipe internationale de scientifiques qui a utilisé plusieurs outils génétiques avancés pour séquencer et annoter le génome de la mûre avec une grande précision.

Le groupe a séquencé la mûre Hillquist et a assemblé les morceaux en chromosomes complets. Les scientifiques ont ensuite examiné le génome pour construire une annotation structurelle précise – identification de l’emplacement précis de chaque séquence d’ADN qui comprend un gène. Ils ont également développé une annotation de fonction – une description de la fonction probable de chaque gène basée sur les rôles de gènes similaires dans d’autres plantes qui ont été utilisées comme modèles.

Un article de recherche sur le projet de génome, intitulé « A chromosome-length genome assembly and annotation of blackberry », a été publié dans le numéro de février 2023 de G3, une revue de recherche en génétique publiée par Oxford University Press.

Le génome complet s’est déjà avéré utile dans le programme de sélection de la Division de l’agriculture. « Nous avons utilisé le génome pour beaucoup de choses depuis lors », a déclaré Worthington. « Nous avons plusieurs documents de recherche déjà en cours qui s’inspirent de cette assemblée. »

L’assemblage de mûres a donné au groupe de recherche de Worthington un point de départ à partir duquel ils ont pu développer des milliers de marqueurs moléculaires et effectuer une étude d’association à l’échelle du génome pour la première fois chez les mûres, a-t-elle déclaré.

Une étude d’association à l’échelle du génome est une analyse observationnelle des variantes génétiques chez un grand nombre d’individus de la même espèce. L’objectif est d’identifier les gènes qui sont statistiquement associés à des traits spécifiques. Les informations qui en résultent ont un large éventail d’applications, y compris l’estimation de l’héritabilité des traits souhaitables chez les plantes.

Worthington a déclaré que cet effort a produit des marqueurs génétiques diagnostiques pour la fructification de la primocane que l’équipe de sélection de fruits de l’Arkansas utilise pour la première fois cette année.

« Le travail sur le terrain sera toujours notre pain et notre beurre », a-t-elle déclaré. « Mais ce serait une erreur de ne pas utiliser des outils modernes pour faire avancer notre programme, le rationaliser et le rendre plus efficace. »

Source : Hortidaily