Les humains mangent beaucoup de tomates - environ 182 millions de tonnes de fruits (et oui, techniquement, elles sont un fruit) sont produites chaque année dans le monde. Mais les variétés que nous achetons au supermarché sont connues pour ne pas avoir si bon goût, en raison d'années de bricolage par les éleveurs. À présent, comme le rapporte Roni Dengler dans Discover, les scientifiques ont identifié une variante du gène aromatisant qui n’était pas présente dans la plupart des tomates cultivées, ce qui pourrait aider les producteurs à développer des variétés plus savoureuses à l’avenir.
La découverte découle d'un projet plus vaste visant à établir un «pan-génome» de la tomate, qui décrit l'ensemble des gènes de tous les membres d'une espèce. La première séquence de gènes de la tomate, dérivée d'une variété moderne connue sous le nom de Heinz 1706, a été publiée en 2012 et identifiait environ 35 000 gènes. Heinz 1706 a depuis été utilisé comme exemple de référence pour d’autres génomes de tomate, dont des centaines ont été séquencés au fil des ans.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné les données génétiques de 727 tomates sauvages cultivées et étroitement apparentées; 561 des séquences avaient déjà été publiées et les chercheurs ont généré 166 séquences supplémentaires "pour obtenir une représentation régionale et globale plus large", écrivent-ils dans Nature Genetics. L’équipe a finalement pu identifier 4 873 gènes précédemment non documentés.
«Le pangénome constitue essentiellement un réservoir de gènes supplémentaires non présents dans le génome de référence», explique Zhangjun Fei, co-auteur de l'étude et pahtologue spécialiste des plantes à l'Université Cornell.
C'est la reproduction qui a conduit à la disparition de ces gènes, les producteurs concentrant leurs efforts sur la sélection de caractères tels qu'une durée de conservation plus longue, des rendements plus importants et des tailles plus grandes, importantes pour les méthodes de production modernes. Mais en cours de route, d’autres traits importants ont été perdus; la nouvelle étude a révélé que les gènes impliqués dans les réponses de défense à divers agents pathogènes étaient ceux qui manquaient le plus souvent aux tomates domestiquées.
Les chercheurs ont également identifié un allèle rare, ou une variante, d'un gène appelé TomLoxC, susceptible d'intéresser particulièrement les obtenteurs qui souhaitent renforcer le goût de leurs cultures. «Le gène influence la saveur des fruits en catalysant la biosynthèse de nombreux composés volatils impliqués dans les lipides, des composés qui s'évaporent facilement et contribuent à l'arôme», a déclaré le co-auteur de l'étude, James Giovannoni, biologiste moléculaire à Cornell et scientifique à l'USDA. Au cours de leurs recherches, les chercheurs ont également découvert que TomLoxC facilitait la production d'un groupe de composés organiques appelés apocaroténoïdes, qui dégagent plusieurs odeurs de fruits et de fleurs qui influencent le goût de la tomate.
Quelque 90% des tomates sauvages avaient cette version rare de TomLoxC, mais seulement 2% des tomates domestiques plus anciennes en avaient. L'allèle semble faire son retour, cependant; les chercheurs l'ont trouvée dans sept pour cent des variétés de tomates modernes. «Il est clair que les obtenteurs ont commencé à faire leur sélection, probablement parce qu'ils se sont davantage concentrés sur la saveur au cours des dernières décennies», déclare Giovannoni.
Le nouveau pan-génome offre aux sélectionneurs la possibilité de rechercher d’autres gènes qu’ils voudront peut-être sélectionner de manière sélective à l’avenir, ce qui pourrait aboutir à une sélection plus robuste de tomates savoureuses débarquant dans les rayons des supermarchés.
«Combien de fois entendez-vous dire que les tomates du magasin ne correspondent tout simplement pas aux variétés traditionnelles?», A demandé Clifford Weil, directeur du programme de recherche sur le génome des plantes de la National Science Foundation, qui a soutenu la recherche. "Cette étude explique pourquoi cela pourrait être le cas et montre que les tomates ayant un meilleur goût semblent être sur le chemin du retour."
