La sélection des tomates repose depuis toujours sur un pool génétique restreint, ce qui entraîne une diminution de la diversité et la perte de caractéristiques précieuses. Les méthodes traditionnelles et les populations biparentales ne parviennent pas à exploiter tout le potentiel des parents sauvages, ce qui pose des défis pour améliorer des caractéristiques telles que la taille des fruits, la résistance aux maladies et l’adaptabilité. Pour relever ces défis, des ressources génétiques complètes qui intègrent divers allèles de tomates sauvages et adventices sont essentielles pour découvrir de nouveaux gènes et améliorer l’efficacité de la sélection.
En collaboration avec l’ENEA, des chercheurs de l’Universitat Politècnica de València ont développé une population de tomates multiparentales intercroisées de génération avancée (MAGIC) à huit voies combinant Solanum lycopersicum var. cerasiforme et Solanum pimpinellifolium.
Publié dans Recherche en horticulture Le 3 juin 2024, l’étude met en évidence la manière dont cette population aide à identifier les gènes associés à des traits clés. En croisant huit fondateurs aux antécédents génétiques divers, l’équipe a créé 354 lignées génotypées, comblant ainsi le fossé entre les tomates sauvages et cultivées et fournissant aux sélectionneurs un outil puissant pour l’amélioration des cultures.
La population de tomates MAGIC (ToMAGIC) comprend 354 lignées dérivées de huit lignées fondatrices diverses de tomates sauvages et adventices, révélant 6 488 SNP de haute qualité. Le phénotypage a permis d’identifier des associations avec des caractéristiques telles que la taille des fruits, la morphologie des feuilles et la pigmentation.
Le gène WUSCHEL a notamment été associé au nombre de loges, un trait crucial dans la domestication, tandis que le gène FW2.2 a été associé au poids des fruits. Les allèles sauvages dominants offrent un potentiel d’amélioration des variétés cultivées. Une nouvelle mutation du gène SlMYB-ATV a également été découverte, influençant la production d’anthocyanes, en particulier chez les souches fondatrices adaptées au froid. Ces résultats soulignent le rôle de ToMAGIC dans la découverte de variations génétiques cruciales pour le développement de tomates résistantes et productives.
« La population ToMAGIC représente une avancée majeure dans la génétique de la tomate », a déclaré le Dr Santiago Vilanova, chercheur principal de l’étude à l’Université polytechnique de Valence. « En intégrant des espèces sauvages et adventices apparentées, nous avons créé une ressource qui non seulement exploite une diversité génétique inexplorée, mais améliore également notre capacité à découvrir et à valider des gènes. Cette avancée nous permet de surmonter les limites génétiques et de développer des cultivars de tomates supérieurs aux caractéristiques améliorées. »
La population ToMAGIC présente un potentiel considérable pour la sélection des tomates, offrant une voie d’intégration de la diversité génétique sauvage dans les programmes de sélection. Elle permet d’identifier de nouveaux gènes régissant les caractéristiques clés, permettant la création de variétés de tomates résistantes et à haut rendement. Au-delà de la recherche, ToMAGIC peut avoir un impact direct sur la sélection de lignées d’élite pour la sélection commerciale, améliorant les performances des cultures dans des environnements variés et répondant à la demande croissante d’une meilleure productivité agricole.
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Andrea Arrones et al., Une nouvelle population MAGIC interspécifique de tomate (Solanum lycopersicum var. cerasiforme et Solanum pimpinellifolium) facilite l’association de traits et la découverte de gènes candidats dans du matériel génétique exotique inexploité, Recherche en horticulture (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae154