Une pomme de terre atteinte de P. infestans, l'agent pathogène responsable de la famine de la pomme de terre en Irlande. La souche exacte impliquée dans la famine des années 1840 a maintenant été identifiée pour la première fois. Image via USDA
Pendant près de 150 ans, à partir de la fin du 17ème siècle, des millions de personnes vivant en Irlande ont survécu en grande partie grâce à une culture: la pomme de terre. Puis, en 1845, les agriculteurs ont remarqué que les feuilles de leurs plants de pommes de terre étaient couvertes de mystérieuses taches noires. Quand ils ont retiré les pommes de terre du sol, la plupart étaient rétrécis, pâteux et immangeables. La maladie s'est propagée rapidement de manière alarmante, réduisant de moitié les rendements de la récolte de cette année. En 1846, la récolte dans les fermes de pommes de terre était tombée au quart de sa taille initiale.
La maladie, ainsi que le système politique qui obligeait l'Irlande à exporter de grandes quantités de maïs, de produits laitiers et de viande en Angleterre, ont entraîné une famine généralisée et la quasi-totalité des quelques pommes de terre disponibles ont été consommées, ce qui a entraîné une pénurie de semences de pommes de terre assurant la persistance de la famine depuis près d'une décennie. En fin de compte, plus d'un million de personnes sont mortes et un autre million ont émigré pour échapper à la catastrophe, faisant chuter la population irlandaise d'environ 25%; l'île n'a toujours pas atteint son niveau de population d'avant la famine aujourd'hui.
À l'époque, la science derrière la brûlure était mal comprise et la plupart pensait que c'était causé par un champignon. Au vingtième siècle, les scientifiques ont déterminé qu'il était causé par un oomycète (un eucaryote ressemblant à un champignon) appelé Phytophthora infestans . Cependant, sans accès aux spécimens des années 1840, ils ne pouvaient pas identifier exactement quelle souche de l'organisme était responsable.
À présent, un groupe international de scientifiques a analysé l’ADN des feuilles de pomme de terre irlandaises conservées dans les collections des Kew Gardens à Londres depuis 1847. Ce faisant, ils ont découvert une souche unique et jusque-là inconnue de P. infestans qu’ils appellent HERB. -1 a causé la brûlure.
Des feuilles de pomme de terre irlandaises datant de 1847, au plus fort de la famine, ont été utilisées dans le cadre de l'étude. Image via eLife / Kew Gardens
Les chercheurs du Sainsbury Laboratory au Royaume-Uni et des instituts Max Planck en Allemagne ont découvert ce projet dans le cadre d'un projet de séquençage de l'ADN de 11 échantillons historiques conservés différents et de 15 échantillons modernes permettant de suivre l'évolution du pathogène au fil du temps, a publié aujourd'hui dans le journal eLife .
Actuellement, P. infestans est distribué dans le monde entier, la grande majorité étant constituée de la souche destructive US-1. La plupart des autres souches de P. infestans ne sont présentes que dans la vallée de Toluca au Mexique, où les variétés de pommes de terre sauvages sont indigènes. Les scientifiques ont donc longtemps pensé que l'US-1 avait été à l'origine de la famine des années 1840.
Mais lorsque les chercheurs ont extrait de petites feuilles d'ADN intact de vieilles feuilles de pomme de terre desséchées, originaires d'Irlande, de Grande-Bretagne, d'Europe et d'Amérique du Nord, et les ont comparées aux spécimens actuels de P. infestans, ils ont découvert que la souche responsable de la famine diffère légèrement de l'US-1 d'aujourd'hui.
Sur la base de leur analyse de la variation génétique entre les deux souches et les autres échantillons historiques, ils suggèrent que vers 1842 ou 1843, l’ancêtre de la souche HERB-1 de P. infestans a quitté le Mexique pour l’Amérique du Nord, puis Europe, peut-être contenu dans les pommes de terre que les navires transportaient comme nourriture pour leurs passagers. Bientôt, il s'est répandu dans le monde entier, provoquant la famine en Irlande et persistant jusque dans les années 1970, date à laquelle il s'est éteint et a été largement remplacé par la souche US-1. Les deux souches se seront probablement séparées peu de temps après que leur ancêtre commun l'ait quitté du Mexique.
Cette étude est la première fois que la génétique d’un phytopathogène est analysée en extrayant l’ADN d’échantillons de plantes séchées, offrant ainsi aux chercheurs la possibilité d’étudier d’autres maladies des plantes en se basant sur les collections historiques de jardins botaniques et d’herbiers du monde entier. Selon l'équipe, une meilleure compréhension de l'évolution des maladies des plantes au fil du temps pourrait contribuer à trouver des moyens de produire des variétés de plantes plus robustes et résistantes aux agents pathogènes qui infectent les plantes aujourd'hui.
