Une équipe de chercheurs a rassemblé un génome de référence pour Solanum lycopersicoides, un parent sauvage de la tomate cultivée, et a développé des outils en ligne pour aider les chercheurs et les sélectionneurs de plantes à améliorer la culture.
Solanum lycopersicoides (S. lycopersicoides) abrite un gène rendant la plante résistante à une souche particulière de la maladie des taches bactériennes. Le gène pourrait être introduit dans des tomates cultivées pour les protéger du pathogène.
Cette découverte a conduit les chercheurs de l’Institut Boyce Thompson à séquencer le génome de la plante et à créer des ressources en ligne pour faciliter la découverte d’autres gènes susceptibles d’améliorer les tomates.
« Il n’y a même pas vraiment eu de discussion sur l’opportunité de séquencer Solanum lycopersicoides, c’était juste évident de le faire », a déclaré Susan Strickler, directrice du BTI Computational Biology Center (BCBC). Strickler est co-auteur correspondant de l’article décrivant le génome de S. lycopersicoides, qui a été publié dans Le journal des plantes le 18 mai.
Les parents sauvages des cultures deviennent de plus en plus précieux pour les chercheurs et les sélectionneurs de plantes. Au cours du processus de domestication, les cultures ont tendance à perdre de nombreux gènes, mais les parents sauvages conservent souvent des gènes qui pourraient être utiles, tels que des gènes qui confèrent une résistance à la sécheresse et aux maladies.
Dans leur étude, les chercheurs ont démontré la valeur du nouveau génome en trouvant plusieurs gènes candidats associés à des composés – phénoliques et caroténoïdes – qui contribuent à la couleur, à la saveur et à la nutrition de l’espèce, ainsi que d’autres gènes associés à la résistance aux maladies.
Peut-être plus important encore, un objectif plus large du projet était de rendre le génome de référence de S. lycopersicoides aussi largement accessible et utile que possible pour la communauté scientifique.
« Ces types de données sont ajoutés au référentiel d’informations du National Center for Biotechnology en tant qu’exigence générale, et c’est important, mais tout le monde n’est pas bioinformaticien ou n’a pas accès à des ressources bioinformatiques pour analyser les données », a déclaré Adrian Powell, directeur adjoint de BCBC. et un premier auteur sur le papier.
« Pour accroître l’accès et la facilité d’exploration du génome, nous avons développé des outils et des composants basés sur le Web que les chercheurs au-delà de notre équipe de projet pourraient utiliser et compléter », a-t-il déclaré.
Un outil est un navigateur du génome de S. lycopersicoides disponible sur le site Web du Sol Genomics Network, qui sert de ressource communautaire et de référentiel pour les tomates et d’autres espèces de la famille des solanacées. Powell a déclaré que le navigateur peut faciliter les premières études exploratoires des espèces de tomates sauvages ainsi que des études plus avancées.
Un autre outil est un atlas d’expression de S. lycopersicoides, qui permet aux utilisateurs d’analyser les données de séquençage de l’ARN et de visualiser quels gènes sont exprimés dans différents tissus végétaux et dans différentes conditions. « L’atlas est basé sur un code initialement développé pour la tomate cultivée, mais nous avons maintenant une version pour les espèces sauvages », a déclaré Powell.
Ces outils, combinés au nouveau génome de référence, aideront les chercheurs à analyser les hybrides de la tomate sauvage et de la tomate cultivée plus facilement qu’ils ne le pouvaient auparavant, et ils aideront également les chercheurs qui étudient l’espèce sauvage pour elle-même, a-t-il déclaré.
Par exemple, le génome de référence pourrait faciliter les études d’association à l’échelle du génome (GWAS) sur plusieurs accessions de S. lycopersicoides, afin d’évaluer la diversité génétique de l’espèce et d’identifier les gènes candidats pour les traits que les sélectionneurs pourraient vouloir introduire dans les tomates cultivées, comme la tolérance à la sécheresse. , a déclaré Powell.
Adrian F. Powell et al, Un génome de référence de Solanum lycopersicoides facilite la compréhension du métabolisme et de l’immunité spécialisés de la tomate, Le journal des plantes (2022). DOI : 10.1111/tpj.15770