Découverte de l'ADN de la patate douce : Déchiffrer le labyrinthe hexaploïde - L'ADN de la patate douce révèle un "ancêtre mosaïque"

Malgré son goût "doux", la patate douce est génétiquement assez coriace. Alors que les humains sont diploïdes, recevant une paire de chromosomes de chaque parent, la patate douce est hexaploïde. C'est-à-dire que c'est comme si vous deviez réorganiser un catalogue de cartes d'une immense bibliothèque où six ensembles du même livre sont mélangés. Les chercheurs ont longtemps stagné dans ce **"travail de dénouement (phasing)"**.

En août 2025, ce défi a finalement été relevé. L'équipe du professeur Zhangjun Fei de BTI a complété le "génome phasé au niveau chromosomique" de la variété populaire en Afrique, "Tanzania", et l'a rapporté dans Nature Plants. L'article et le communiqué de presse décrivent non seulement l'ensemble de l'hexaploïde, mais aussi l'histoire évolutive. NatureBoyce Thompson Institute

Qu'est-ce qui a été "résolu" : le portrait d'un ancêtre mosaïque

La plus grande découverte est que la patate douce possède un génome ressemblant à une "marqueterie (mosaïque)" de séquences de différentes espèces sauvages. Un des principaux ancêtres est Ipomoea aequatoriensis, qui pousse sur la côte équatorienne. Par ailleurs, des traces d'un donneur apparenté à I. batatas 4x, distribué en Amérique centrale, mais encore non identifié, sont largement reconnues. Ce qui est surprenant, c'est que ces éléments ne sont pas séparés en "sous-génomes" distincts, mais sont mêlés sur les mêmes chromosomes. L'équipe de recherche suggère que la patate douce se comporte comme un **"polyploïde segmentaire". En d'autres termes, elle possède un passé de **"hybride"** tout en agissant comme un "génome unique". Nature

Cette structure complexe, combinée avec les **"copies de gènes de réserve"** de l'hexaploïde, contribue probablement à la résistance à la sécheresse et aux maladies et ravageurs, c'est-à-dire à l'adaptabilité. En d'autres termes, la **redondance des pièces** permet de maintenir la performance de la culture même dans des environnements difficiles.

Avancée technologique : "tri" de 90 chromosomes en 6 ensembles

La patate douce possède 90 chromosomes (15×6 ensembles). L'essentiel de cette étude est d'avoir trié complètement ces 90 chromosomes en 6 ensembles originaux (haplotypes). En combinant des technologies avancées comme les lectures longues et Hi-C, une séquence de référence au niveau chromosomique de la variété "Tanzania" a été construite. Les données sont publiées dans le Sweetpotato Genomics Resource, et les données brutes sont enregistrées dans le BioProject de NCBI. Nature

Ce succès s'appuie sur les **génomes de référence des espèces apparentées diploïdes (I. trifida/I. triloba)** accumulés depuis les années 2010 et les données pré-publiées du projet SweetGAINS. Avec la version définitive de l'hexaploïde, la sélection génomique, l'analyse QTL et l'analyse eQTL peuvent être mises en œuvre à un niveau pratique. Naturesweetpotato.uga.edu

Qu'est-ce qui change dans le domaine de l'amélioration des plantes ?

La vitesse pour identifier les loci à partir des traits souhaités s'accélère. Par exemple, la tolérance à la sécheresse, la résistance aux maladies, la qualité de l'amidon et la teneur en caroténoïdes (source de vitamine A) sont des cibles importantes en Afrique et en Asie. Dans l'hexaploïde, le "dosage des allèles" est connu pour influencer les traits, et il devient plus facile de prévoir combien de copies de quoi sont nécessaires pour obtenir le phénotype désiré. Une étude de fin 2024 a également montré que le **"réglage du nombre de copies"** spécifique à l'hexaploïde est la clé de l'amélioration des plantes. La séquence de référence actuelle rend cette carte plus précise.

Un autre point crucial est la sécurité alimentaire. La patate douce est robuste, économe en ressources et nutritive, et c'est une culture importante surtout en Afrique subsaharienne. Si la résistance et le rendement peuvent être conçus précisément à partir du génome, cela se traduira directement par une stabilisation du rendement dans les régions sujettes à la sécheresse. Boyce Thompson Institute

Une autre facette en tant que "OGM naturel"

La patate douce est également célèbre pour contenir de l'ADN-T d'origine Agrobacterium dans son génome, ce qui en fait une **"culture où le transfert de gènes s'est produit naturellement"**. Bien que cela ne soit pas directement lié aux résultats actuels, plus le génome est clarifié, plus l'histoire de ces transferts horizontaux et l'évolution des traits peuvent être lues avec précision. PNAS

Données et reproductibilité : vers une "infrastructure commune" accessible à tous

La page de l'article dans Nature Plants organise les données brutes (PRJNA1138727) et l'emplacement de l'assemblage/annotation, et le Sweetpotato Genomics Resource propose un navigateur et BLAST. Les données pré-publiées de SweetGAINS verront leur restriction de "concurrence évitée" levée avec cette annonce officielle, les rendant plus largement utilisables (voir les politiques de chaque site pour plus de détails). Naturesweetpotato.uga.edu+1

Réactions sur les réseaux sociaux (note initiale)

Au moment de la rédaction (heure japonaise, 9 août 2025 au matin), environ un jour après la publication. Les informations primaires commencent à se diffuser principalement via le post officiel de BTI, EurekAlert!, et un article éditorial de Phys.org. Dans la communauté spécialisée, les réactions sont majoritairement positives, avec des commentaires tels que "la complétion de la référence phasée était attendue" et "la mise en œuvre de l'amélioration des plantes progresse rapidement". Voici les annonces officielles : - Post de nouvelles de BTI (avec explications et images)
Boyce Thompson Institute
- Diffusion sur EurekAlert! (avec DOI et informations de financement) EurekAlert!
- Explication sur Phys.org (résumé édité et révisé) Phys.org

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Anticipation : les thèmes de recherche à venir

• Affinement de l'analyse des origines : traquer le donneur d'origine d'Amérique centrale non identifié. Génomes complets des populations sauvages et des lignées conservées. Nature

• Cartographie du développement des traits : prédiction des fonctions protéiques, intégration des modèles d'expression (eQTL) et dosage des allèles. Phys.org

• Résistance aux maladies et microbiome : conception de résistances multicouches contre les virus et les agents pathogènes (utilisation des ressources NLRome et métagénomiques). BioRxiv

Liens importants (informations primaires)

• Article : Nature Plants "Phased chromosome-level assembly … of hexaploid sweetpotato" (publié le 8 août 2025) Nature

• Explication : Phys.org (article résumé fourni par BTI) Phys.org

• Communiqué de presse : BTI News officiel (avec crédits d'image) Boyce Thompson Institute

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