Les habitats alpins présentent des défis extrêmes, notamment des températures basses, un rayonnement UV élevé et des niveaux d’oxygène limités, qui exigent des adaptations uniques de la part des plantes qui habitent ces régions. Malgré leur importance écologique, les mécanismes génétiques à l’origine de ces adaptations ne sont pas bien compris.
L’étude de ces mécanismes est cruciale car elle peut permettre de mieux comprendre la résilience des plantes et leurs stratégies de survie face au stress environnemental. En raison de ces défis, il est impératif de mener des recherches approfondies pour découvrir les adaptations génétiques et physiologiques qui permettent la survie des plantes dans des conditions aussi difficiles.
Des chercheurs de l’Académie chinoise des sciences et d’autres institutions ont publié un étude le 1er mai 2024, à Recherche horticolequi dévoile les adaptations génomiques de la plante alpine Triplostegia glandulifera. L’étude fournit une analyse complète de la façon dont cette plante fait face aux conditions difficiles des environnements de haute altitude.
L’étude présente un assemblage détaillé du génome de T. glandulifera et le compare à l’espèce des basses terres Lonicera japonica. Les chercheurs ont découvert un événement de duplication du génome entier chez T. glandulifera, qui a augmenté le nombre de gènes liés au froid, améliorant ainsi la capacité de la plante à résister au stress dû au froid. Des gènes clés, tels que les CBF et les LEA, se sont révélés fortement exprimés chez T. glandulifera, jouant un rôle crucial dans la tolérance au froid.
De plus, l’étude a identifié une réduction convergente des gènes de résistance aux maladies chez les plantes alpines, indiquant une stratégie d’économie d’énergie dans les environnements où il y a moins de pathogènes. Cette réduction des gènes liés au système immunitaire reflète une adaptation à l’habitat alpin, où la conservation de l’énergie est vitale pour la survie. Dans l’ensemble, la recherche fournit des informations précieuses sur la base génétique de l’adaptation alpine, offrant des applications potentielles pour améliorer la résilience des plantes dans des environnements extrêmes.
Le Dr Zhi-Duan Chen, un scientifique de premier plan en génomique végétale, a fait remarquer : « Cette recherche fournit des informations sans précédent sur les adaptations génétiques des plantes alpines. Comprendre ces mécanismes est crucial pour la conservation de ces espèces et pourrait éclairer les pratiques agricoles dans des environnements difficiles. »
Les enseignements tirés de cette étude pourraient avoir un impact significatif sur les stratégies de conservation des plantes alpines, particulièrement vulnérables au changement climatique. En identifiant les gènes clés impliqués dans la tolérance au stress, les chercheurs peuvent développer de nouvelles approches pour améliorer la résilience des cultures dans des environnements extrêmes. De plus, ces connaissances pourraient contribuer à la culture et à la préservation de plantes médicinales comme T. glandulifera, garantissant ainsi leur disponibilité pour les générations futures.
Plus d’information:
Jian Zhang et al, Faire face aux habitats alpins : aperçus génomiques des stratégies d’adaptation de Triplostegia glandulifera (Caprifoliaceae), Recherche horticole (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae077