Blé et orge : gènes anciens

Le blé et l’orge nourrissent les sociétés humaines depuis plus de 10 000 ans. Au fil de la diffusion de l’agriculture, ces céréales se sont adaptées à des milieux très différents.

Des chercheurs ont mis au jour des points communs génétiques entre ces cultures anciennes. Ils pourraient aider à créer des variétés mieux armées face à la sécheresse et à d’autres contraintes environnementales.

Reconstituer les génomes anciens

Des équipes de l’INRAE, de l’université Clermont Auvergne et du CNRS ont comparé les génomes de 84 espèces actuelles de plantes à fleurs. Elles ont reconstitué dix génomes ancestraux remontant à plus de 200 millions d’années.

Ces « paléogénomes » révèlent l’organisation du matériel génétique des plantes anciennes et les gènes restés conservés au cours de l’évolution. Les fonctions communes observées entre espèces peuvent éclairer des caractéristiques agricoles comme la résistance à la sécheresse, la date de floraison et la productivité. Les résultats ont été publiés dans Molecular Plant en septembre 2026, dans le prolongement de travaux parus dans Nature Plants en novembre 2025.

Dix millénaires d’adaptation

Le blé et l’orge ont été domestiqués dans le Croissant fertile il y a plus de 10 000 ans. Avec l’expansion de l’agriculture, ils ont rencontré de nouvelles températures, pluies et conditions de culture.

Les chercheurs ont comparé 1 420 variétés modernes de blé et d’orge issues de différentes régions, ainsi que des restes de blé vieux d’environ 5 000 ans. Ils ont repéré une centaine de variantes génétiques potentiellement importantes pour l’adaptation. Leur analyse montre aussi une sélection convergente : des cultures distinctes conservent ou acquièrent des caractères similaires sous des pressions environnementales comparables.

Chez le blé, trois gènes déjà étudiés chez d’autres plantes ont été confirmés. Deux influent sur le rendement et la floraison ; le troisième participe à la régulation épigénétique, qui modifie l’activité des gènes sans changer la séquence de l’ADN.

Des gènes communs face au climat

Malgré leurs histoires évolutives distinctes, le blé et l’orge présentent des réponses génétiques qui se recoupent. Les chercheurs ont observé des signes de sélection liés à la productivité et à l’adaptation aux contraintes du milieu, ainsi que des différences entre populations de régions différentes.

Comparer ces céréales pourrait révéler des caractères utiles passés inaperçus. Selon Jérôme Salse, directeur de recherche à l’INRAE, étudier les changements survenus pendant la domestication aide à repérer les variantes sélectionnées à plusieurs reprises sous des contraintes climatiques similaires. Ces connaissances pourraient soutenir les programmes de sélection végétale.

De nouveaux outils pour la sélection

Les équipes ont aussi créé deux outils librement accessibles. AGR, pour Ancestral Genome Reconstruction, sert à comparer les génomes actuels et à reconstituer leurs structures ancestrales. OrthoViewer rassemble des informations sur les gènes conservés dans 84 espèces végétales importantes pour l’agriculture. Sa base recense 1 142 gènes dont la fonction et l’intérêt agricole ont déjà été décrits.

Ces ressources peuvent aider les sélectionneurs à identifier des variantes prometteuses et à appliquer à une culture les connaissances acquises sur une autre.

Les prochaines étapes

Les recherches s’étendent à d’autres céréales majeures, notamment le riz, le maïs et le sorgho. Ces résultats ne produisent pas immédiatement des variétés résistantes à la sécheresse. Ils désignent plutôt des cibles génétiques possibles, dont l’effet sur les cultures devra être vérifié par d’autres expériences en conditions agricoles réelles.

En rapprochant l’histoire évolutive ancienne des analyses génétiques modernes, les scientifiques disposent de nouvelles pistes pour rendre l’agriculture plus résistante aux changements du climat.