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Le génome de la tomate séquencé

Nature Tomato genome
Des scientifiques de l’INRA en collaboration avec leurs homologues du Consortium du Génome de la Tomate (Tomato Genome Consortium, TGC), regroupant 14 pays et plus de 300 chercheurs, viennent d’achever le séquençage des génomes de la tomate domestique et de son parent sauvage, Solanum pimpinellifolium. Cette avancée permettra d’accélérer les recherches et de réduire les coûts pour l’amélioration variétale de la tomate. La connaissance de la séquence complète du génome de la tomate ouvre de nouvelles perspectives pour l’amélioration des qualités nutritionnelles et sensorielles et pour accroitre sa capacité de résistance aux insectes nuisibles, à la sécheresse et aux maladies. Les résultats ont été publiés le 31 mai 2012 dans la revue Nature.

La France a été un des premiers pays à l’initiative du projet de séquençage du génome de la tomate ; l’INRA a joué un rôle essentiel dans cet engagement en apportant le premier soutien financier qui a permis le lancement du projet et une participation française active. Le projet de séquençage a par la suite bénéficié du soutien de l’ANR et du programme européen EU-SOL.

La contribution française a été coordonnée par les chercheurs de l’INRA Toulouse qui ont d’abord réalisé le séquençage du chromosome 7 en suivant une approche qui cible uniquement les régions riches en gènes. Dans la seconde étape du projet, les chercheurs de l’INRA ont mis en œuvre les nouvelles technologies de séquençage à haut débit (Next Generation Sequencing, NGS) pour réaliser le séquençage global du génome de la tomate. Ils ont ainsi apporté une contribution majeure à la production de la séquence complète du génome, à son assemblage, à son annotation et à l’analyse finale des unités fonctionnelles ainsi qu’aux familles de gènes impliquées dans des processus essentiels comme celui du développement du fruit.

Le déchiffrage de la séquence complète du génome de la tomate fournit une connaissance précise des régions fonctionnelles, révélant l’ordre, l’orientation, les types et les positions des 35 000 gènes. Cela permettra aux scientifiques de déterminer les liens entre gènes et caractères et de mieux comprendre comment l’interaction des facteurs génétiques et environnementaux détermine la santé et la viabilité des cultures. La séquence du génome de la tomate servira de référence pour l’identification de gènes d’intérêt chez d’autres plantes de la famille des Solanaceae qui constitue la première source légumière au niveau mondial à la fois en quantités produites et en valeur économique. En effet, en plus de la tomate, plusieurs espèces issues de cette famille présentent un intérêt agronomique majeur comme la pomme de terre, le poivron et l’aubergine. Par ailleurs, cette famille est aussi une source importante d’épices et d’essences médicamenteuses.

Panneau tomato genome sequenced

La connaissance de la séquence du génome de la tomate et celle de son parent Solanum pimpinellifolium apporte aussi un nouvel éclairage sur les mécanismes qui ont permis la diversification de cette espèce au cours de l’évolution et son adaptation à de nouveaux environnements. L’information acquise par le déchiffrage de la séquence montre ainsi que le génome de la tomate a subi une expansion brutale il y a environ 60 millions d’années, période coïncidant avec celle de l’extinction massive d’espèces sur la terre. Si la plupart des gènes issus de ces évènements de duplication ont été perdus, plusieurs persistent encore aujourd’hui et on note avec intérêt qu’ils contrôlent certains des caractères les plus importants chez la tomate comme l’accumulation de pigments et d’antioxydants au cours de la maturation des fruits.

Le TGC a été créé à l’issue d’un colloque scientifique organisé en 2003 à Washington. Les membres du consortium proviennent d’Argentine, de Belgique, de Chine, de France, d’Allemagne, d’Inde, d’Israël, d’Italie, du Japon, de Corée du sud, des Pays-Bas, du Royaume-Uni, d’Espagne et des Etats-Unis.

Voir aussi

La séquence du génome ainsi que d’autres ressources sont accessibles sur le site de Solgenomics >>> et sur le German environmental center for international health >>>

Références : Shusei Sato et al. The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution. Nature, 31 mai 2012, DOI: 10.1038/nature11119