Les parents de la tomate sauvage Solanum habrochaites et S. galapagense sont d’importants donneurs de germoplasme dans la sélection moderne de la tomate. Par rapport à la tomate cultivée, elles présentent de nombreux traits désirables, notamment une grande tolérance aux stress biotiques et abiotiques. Cependant, le manque de génomes de haute qualité a limité l’étude de la génétique et des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces traits.
Des chercheurs du Jardin botanique de Wuhan de l’Académie chinoise des sciences, ainsi que des collaborateurs de l’Université Cornell et de l’Université du Zhejiang, ont généré les génomes de référence à l’échelle chromosomique des deux espèces en combinant les lectures PacBio HiFi et les données de séquençage Hi-C.
Un arbre phylogénétique construit pour S. habrochaites, S. galapagense et huit autres espèces de Solanaceae à l’aide de 3 011 gènes orthologues à copie unique a révélé que S. habrochaites était proche de S. pennellii et que S. galapagense apparaissait proche de S. lycopersicum. Une analyse comparative a révélé 734 et 308 gènes spécifiques à l’espèce chez S. habrochaites et S. galapagense, respectivement, qui pourraient conférer le trait de tolérance au stress des deux espèces.
Un total de 336 319 variants structurels (SV) entre S. habrochaites et S. lycopersicum et 98 443 SV entre S. galapagense et S. lycopersicum ont été identifiés, respectivement. Les régions insérées et étendues dans les génomes de S. habrochaites et S. galapagense se sont avérées contribuer à leur tolérance aux stress comme le froid et les agents pathogènes, et à la biosynthèse unique des terpènes.
Les gènes de terpène synthase (TPS) ont été caractérisés de manière exhaustive, une expansion de la sous-famille TPS-a a été observée chez S. habrochaites, ce qui a probablement conduit à sa synthèse de sesquiterpènes potentiellement diversifiée ou unique. Une identification à l’échelle du génome d’analogues de gènes de résistance (RGA) chez la tomate cultivée et quatre parents de tomates sauvages, dont S. habrochaites et S. galapagense, a révélé 919 RGA spécifiques à la tomate sauvage.
Ces résultats fournissent de nouvelles ressources génétiques pour la synthèse de terpénoïdes et la sélection de résistance aux maladies chez la tomate.
Cette étude a été publiée dans Recherche horticole et s’intitule « Les assemblages de génomes à l’échelle chromosomique des parents de tomates sauvages Solanum habrochaites et S. galapagense révèlent des variantes structurelles associées à la tolérance au stress et à la biosynthèse des terpènes ».
Xiaofen Yu et al, Les assemblages de génomes à l’échelle des chromosomes de parents de tomates sauvages Solanum habrochaites et Solanum galapagense révèlent des variantes structurelles associées à la tolérance au stress et à la biosynthèse des terpènes, Recherche horticole (2022). DOI : 10.1093/h/uhac139