Leur horloge est génétique

261
janvier 2009
© Inra
Les chercheurs viennent d’identifier des gènes qui permettraient au puceron de repérer l’arrivée de l’automne, pour changer son mode de reproduction.

Les pucerons adaptent leur mode de reproduction aux saisons. Des Rennais cherchent l’explication génétique.

Ce n’est pas pour rien qu’on les appelle des ravageurs de cultures. Les pucerons ont un mode de reproduction terriblement efficace, qui change en fonction de la saison (lire encadré).

Et comme il existe près de 4000 espèces de pucerons, plus ou moins spécifiques d’une plante ou famille de plantes, tous les agriculteurs – et les jardiniers – sont concernés.
Pour lutter, les scientifiques tentent de comprendre comment cela fonctionne au niveau génétique. En 2003, le laboratoire Bio3P(1) du centre Inra du Rheu a été l’initiateur d’un consortium international (Europe, États-Unis, Japon, Australie) visant à décrypter le génome de l’insecte. Et les résultats n’ont pas traîné. 

Premier catalogue de gènes

Dans un premier temps, avec le soutien de la plate-forme de séquençage et génotypage de Ouest-genopole puis du Génoscope d’Évry, l’équipe du Rheu a établi un premier catalogue de gènes actifs chez le puceron du pois. En 2005, le consortium a obtenu un financement d’un institut de recherche américain(2) pour séquencer tout le génome, y compris les zones non transcrites (soit près de 90% de l’ADN). « Ce travail a été fait aux États-Unis, car il n’y avait que là-bas que l’on pouvait financer et réaliser aussi vite ce travail de masse », précise Denis Tagu, chercheur dans l’UMR Bio3P.
Au Rheu, avec le concours de l’Irisa de Rennes et la plate-forme bio-informatique de Ouest-genopole, son équipe a mis au point une base de données (AphidBase), qui permet d’exploiter les données issues du séquençage. Car une partie importante du travail des chercheurs, une fois les séquences des gènes connues, est de trouver à quoi servent ces gènes, quelle est leur fonction dans l’organisme. « Les séquences sont comparées avec celles de gènes d’autres espèces dont les fonctions sont connues. On appelle ça l’annotation. » Après un an de travail, l’annotation du génome du puceron se termine et le consortium s’apprête à publier ses résultats.

C’est l’automne !

L’un d’eux concerne le changement du mode de reproduction qui a lieu en automne, lors de la diminution de la durée du jour. Comment le puceron mesure-t-il cette diminution ? L’équipe a identifié plusieurs gènes actifs lors de ce changement et impliqués dans la transmission de signaux nerveux (neurotransmetteurs). « Le plus inattendu a été de trouver que certains gènes actifs de la cuticule (constituant de la carapace du puceron, son squelette externe) pouvaient aussi jouer un rôle. » Est-ce la cuticule qui libère les neurotransmetteurs ? L’enquête se poursuit... 

La reproduction au fil des saisons

Au printemps, les femelles pucerons donnent naissance, sans fécondation, à d’autres petites femelles, qui sont des clones miniatures de l’adulte (parthénogenèse vivipare). À l’automne, dès que les jours raccourcissent, elles donnent naissance à des mâles et femelles qui pondent des œufs capables de passer l’hiver avant d’éclore au printemps (reproduction sexuée ovipare).

Tabs

Christelle Garreau

Ajouter un commentaire

LE DOSSIER