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Pollinisation: le gène de la préférence

communiqué de presse du 28 mars 2007

Le pétunia fait partie de ces végétaux qui comptent sur des insectes pollinisateurs pour assurer leur reproduction. En l'occurrence, des abeilles diurnes et des papillons nocturnes. Dans ce contexte, des biologistes du Pôle de recherche national (NCCR) Survie des plantes ont découvert que la modification d'un seul gène suffisait à changer la faculté d'appâter l'un des pollinisateurs plutôt que l'autre. Ce résultat vient d'être publié dans la revue The Plant Cell*.

A l'Université de Berne, l'équipe du professeur Cris Kuhlemeier étudie la génétique du pétunia depuis de nombreuses années, jusqu'à faire de cette plante de la famille des pommes de terre et de tomates une véritable souris de laboratoire. Maria Elena Hoballah est post-doctorante dans ce groupe de recherche. Spécialiste en entomologie et écologie, elle se passionne pour les relations entre plantes et insectes. Avec son collègue Thomas Gübitz, biologiste de l'évolution et généticien, elle a réussi à démontrer qu'un gène impliqué dans la couleur des pétales (AN2) jouait un rôle primordial dans l'attraction des pollinisateurs.

"L'expression du gène AN2 est responsable de la production de pigments appelés anthocyanines, explique la biologiste. Ce sont les anthocyanines qui donnent à la fleur de Petunia integrifolia sa couleur rouge-violet, une teinte particulièrement appréciée par l'abeille Bombus terrestris. A l'inverse, quand AN2 n'est pas exprimé, la fleur ne produit pas d'anthocyanines et reste blanche. Elle sera alors plutôt visitée par les papillons nocturnes Manduca sexta." Il suffit donc de changer l'expression d'un seul gène pour que la préference d'un pollinisateur spécifique passe d'une espèce de fleur à l'autre.

Pour réaliser cette étude, il a fallu réunir des compétences tant en biologie moléculaire qu'en écologie de terrain. Des compétences qui se retrouvent rarement au sein d'un même groupe de recherche et qui font l'une des particularités du NCCR Survie des plantes, ce réseau national de chercheurs piloté depuis l'Université de Neuchâtel.

Maria Elena Hoballah, Thomas Gübitz et leurs collègues ont donc d'abord procédé à des expériences en laboratoire pour produire des lignées de pétunia dont le gène AN2 est exprimé ou non. Ils ont ensuite effectué des tests de pollinisation de ces lignées non seulement sous serre, mais aussi en Uruguay, là où poussent les deux espèces de pétunias à l'état sauvage présentant ces mêmes différences de couleur: le violet Petunia integrifolia et le blanc Petunia axillaris.

La couleur cependant ne fait certainement pas tout. Les chercheurs envisagent d'étendre leur étude génétique à d'autres facteurs d'attraction des pollinisateurs vers la fleur de pétunia, tels que la morphologie, le parfum et la production de nectar, substance donnée en récompense aux insectes pour leur contribution à la reproduction de la plante.

*Article original: Single Gene-Mediated Shift in Pollinator Attraction in Petunia
Maria Elena Hoballah, Thomas Gübitz, Jeroen Stuurman, Larissa Broger, Mario Barone, Therese Mandel, Alexandre Dell'Olivo, Maeva Arnold, and Cris Kuhlemeier
http://www.plantcell.org/cgi/content/abstract/tpc.106.048694v1

contacts

Dr. Maria Elena Hoballah
Universität Bern
Tél. 031 631 37 77
maria.hoballah@ips.unibe.ch

Dr. Thomas Gübitz
Universität Bern
Tél. 031 631 37 66
thomas.guebitz@ips.unibe.ch