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Des scientifiques ont réussi à décrypter l’un des génomes les plus complexes de l’agriculture et, ce faisant, ont mis en lumière des réarrangements d’ADN longtemps passés inaperçus qui pourraient contribuer à la création de variétés d’avoine plus résistantes, plus nutritives et plus durables.

Dans cette , publiée dans Nature et menée par un consortium international comprenant des scientifiques de l’Université 9IÖÆ×÷³§Ãâ·Ñ, on présente le tout premier « pangénome » et « pantranscriptome » de l’avoine. Plus précisément, on répertorie l’ensemble des gènes connus de l’espèce et on suit leur comportement dans 33 variétés cultivées dans le monde entier.

Un génome à six jeux de chromosomes

Appréciée pour ses fibres bénéfiques pour la santé du cÅ“ur et son rôle de premier plan dans les aliments d’origine végétale, comme le lait d’avoine, cette céréale est dite « hexaploïde », c’est-à-dire qu’elle possède six jeux de chaque chromosome. Cette complexité génétique a longtemps freiné l’é³Ù³Ü»å±ð détaillée de son ADN.

Toutefois, grâce à des technologies de séquençage de pointe, le consortium PanOat a assemblé les génomes complets de 33 lignées d’avoine, sauvages et cultivées, et analysé l’activité des gènes dans six tissus végétaux, des racines aux grains. L’atlas génétique ainsi constitué montre que l’avoine « compense » les gènes manquants ou inactifs en augmentant l’activité de gènes apparentés. Cette stratégie d’adaptation lui permet de maintenir son rendement et sa stabilité malgré une structure d’ADN complexe.

Des indices du passé, des outils pour l’avenir

L’équipe a également mis au jour d’importantes inversions et translocations chromosomiques influençant des traits clés, comme la floraison, la hauteur des plants et le rendement. Fait remarquable : certaines de ces altérations génétiques remontent à la période de la « sélection par mutation » du milieu du xx^e siècle, lorsqu’on accélérait l’amélioration des cultures au moyen de rayonnements. Les chercheuses et chercheurs ont constaté que ces changements persistaient dans les variétés actuelles d’avoine.

« C’est un grand bond en avant pour la génomique de l’avoine », souligne Jaswinder Singh, professeur de sciences végétales à l’Université 9IÖÆ×÷³§Ãâ·Ñ et coauteur de l’é³Ù³Ü»å±ð. « Nous comprenons désormais que les modifications structurelles de l’ADN de l’avoine façonnent, encore aujourd’hui, les variétés modernes, et que l’on pourra mettre ces connaissances à profit pour concevoir la prochaine génération de cultures adaptées au climat. » Mehtab Singh, doctorant travaillant dans le laboratoire du professeur Singh et ayant contribué à la recherche, espère maintenant développer une nouvelle variété d’avoine adaptée au climat canadien à partir des ressources issues de cette é³Ù³Ü»å±ð.

Les scientifiques de l’Université 9IÖÆ×÷³§Ãâ·Ñ ont séquencé le génome de Park, variété qui se prête bien à la transformation génétique. Cette avancée ouvre la voie à la sélection de précision et à l’édition génique à l’aide d’outils tels que la technologie CRISPR pour l’amélioration de la valeur nutritive, du rendement et de la résilience des cultures, explique Rajvinder Kaur, associée de recherche au laboratoire du professeur Singh et spécialiste de la transformation des plantes.

« Le génome de Park constitue une porte d’entrée vers l’optimisation des caractéristiques qui comptent le plus pour les agriculteurs et les consommateurs », ajoute Jaswinder Singh. « Il nous permet de concevoir des variétés d’avoine capables de prospérer dans un climat en mutation. »

Une nouvelle ère pour la recherche sur l’avoine

Au-delà de ses répercussions sur l’agronomie, le pangénome de l’avoine aidera les sélectionneurs du monde entier à mettre au point des variétés plus durables, plus productives et plus nutritives, indique Zhou Zhou, autre collaborateur de l’Université 9IÖÆ×÷³§Ãâ·Ñ, aujourd’hui professeur à l’Université Purdue.

« L’avoine a toujours été bénéfique pour les gens, conclut Jaswinder Singh. Désormais, grâce à cette feuille de route génétique, nous pouvons la rendre encore meilleure pour la planète. »

L’é³Ù³Ü»å±ð

L’article « », par Raz Avni et coll., a été publié dans Nature (2025). DOI : .

L’é³Ù³Ü»å±ð a été financée par plusieurs bailleurs de fonds internationaux. La contribution de l’Université 9IÖÆ×÷³§Ãâ·Ñ a été rendue possible grâce au soutien financier de Génome Québec, en collaboration avec Agriculture et Agroalimentaire Canada, à Ottawa.