Salvia officinalis (S. officinalis), connue sous le nom de sauge ou sauge commune, et la sauge chinoise (S. miltiorrhiza), ou Danshen (sauge rouge) en chinois, appartiennent à la famille des Lamiacées et ont une longue histoire de culture à des fins médicinales dans les régions d’Europe et d’Asie de l’Est, respectivement.
Récemment, une équipe internationale de chercheurs de Chine (CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Shanghai Chenshan Botanical Garden et Fudan University) et du Royaume-Uni (John Innes Center) a généré un génome de haute qualité de la sauge et révélé l’évolution caractéristiques de la biosynthèse des diterpénoïdes dans la Salvia. L’étude a été publiée dans Rapports de cellule.
S. officinalis, originaire de la Méditerranée, produit des diterpénoïdes dans les tissus des racines et des pousses (feuilles). En revanche, l’espèce d’Asie de l’Est S. miltiorrhiza accumule un groupe spécifique de quinones diterpénoïdes, appelées tanshinones, uniquement dans la racine. La comparaison des génomes de ces deux espèces a révélé que les deux ont un groupe de gènes de biosynthèse des diterpènes (BGC). Chez S. officinalis, le BGC abrite deux ensembles de gènes responsables de la production de diterpénoïdes dans les racines et les pousses, respectivement, alors que chez S. miltiorrhiza, une partie du groupe de gènes s’est contractée et la voie des diterpènes des pousses a été perdue, conduisant à la restriction des métabolites diterpéniques à la racine.
L’analyse phylogénomique a indiqué que les clades de Salvia ont divergé au début du Miocène. En Méditerranée et en Europe, de nombreuses espèces de Salvia sont des arbustes vivaces, mais en Asie de l’Est, la plupart des espèces sont des plantes vivaces herbacées, survivant à l’hiver froid et humide avec des racines de stockage. Notamment, chez la sauge chinoise S. miltiorrhiza, une partie du groupe de gènes s’est contractée et la voie des diterpènes des pousses a été perdue.
Les différences dans les compositions des grappes de gènes ainsi que dans les structures des composés fournissent un aperçu génomique de la micro-évolution de la structuration associée à l’habitude de croissance de la production de métabolites spécialisés dans les plantes, ce qui est précieux pour la sélection moléculaire et la culture de plantes médicinales.
Chen-Yi Li et al, Le génome de la sauge donne un aperçu de la dynamique évolutive du groupe de gènes de biosynthèse des diterpènes chez les plantes, Rapports de cellule (2022). DOI : 10.1016/j.celrep.2022.111236