Variabilité naturelle, évolution et adaptation : Les apports de la plante modèle Arabidopsis.

La croissance et le développement de la plante sont des processus complexes
intégrant des signaux internes et externes, qui optimisent sa biologie en fonction de
l’environnement. La capacité d’adaptation rapide aux fluctuations environnementales est
essentielle aux organismes sessiles comme les plantes. Les fluctuations trop importantes sont
causes de stress, qui induisent des stratégies adaptatives. Au cours de l’évolution, les plantes
ont ainsi développé une myriade de mécanismes pour minimiser les effets négatifs des
conditions défavorables, constituant un réservoir d’adaptations génétiques encore largement
inconnu et inexploité. Il devient maintenant courant d’exploiter la variabilité naturelle
contenue par exemple dans les accessions d’Arabidopsis thaliana (isolées des populations
naturelles génétiquement distantes les unes des autres) comme source d’approches de
génomique quantitative. Dans ces approches, les marqueurs moléculaires permettent de
cartographier et d’identifier les régions contrôlant la variation d’un caractère quantitatif
(QTL), révélant ainsi des types de variation allélique qui sont plus facilement exploitables que
les variations obtenues par mutagenèse, surtout parce qu’ils sont observés dans des fonds
génétiques variables. L’approche génomique permet aussi d’identifier des régions contrôlant la
variabilité épigénétique. Quelques exemples d'identification de la source moléculaire de
variations naturelles issus de nos travaux sont présentés. Ces approches seront décuplés par
l’utilisation de cribles phénotypiques finement quantitatifs. Un nouvel outil récemment
développé à l'INRA de Versailles pour répondre à ce besoin est présenté, qui pourrait contribuer
à renforcer l'intérêt d'un modèle de petite taille pour comprendre la réponse d'une plante à
l'environnement.
Mots-Clés : Diversité génétique naturelle, cartographie QTL, réponse au stress,
incompatibilité, épigénétique.