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Quelle variation génétique existe dans une population végétale?


F. Xavier Picó commente l’article récent : ‘Dynamique spatio-temporelle de la variation génétique aux niveaux quantitatif et moléculaire au sein d’une population naturelle d’Arabidopsis thaliana‘. En savoir plus sur l’importance de la surveillance à long terme pour étudier la diversité génétique.


En science, les questions les plus simples sont généralement difficiles à répondre. Dans le domaine de la biologie des populations végétales, la quantité de variation génétique qu’une seule population peut abriter est l’une de ces questions. La raison principale est qu’un peuplement végétal, bien que composé d’individus sessiles, doit être considéré comme une entité dynamique, évoluant dans l’espace et dans le temps. Au cours des dernières années, nous avons appris que les changements temporels dans la diversité génétique, et même dans la variation quantitative des traits, peuvent être rapides dans les populations de plantes annuelles. Par conséquent, toute tentative de quantification de la quantité de variation génétique dans une population végétale représentera un instantané d’un moment particulier de l’histoire de cette population. Un autre problème important concerne le nombre d’individus échantillonnés pour estimer la variation génétique à un endroit donné et à un moment donné.

À cette fin, nous échantillonnons couramment des individus hors sol, qui représentent toujours une petite fraction de la population totale, car la plupart des individus se présentent sous forme de graines enfouies dans la banque de semences du sol. Ainsi, il est clair qu’un seul effort d’échantillonnage fournira toujours des estimations biaisées sur l’étendue de la variation génétique au sein d’une population. Malgré les efforts de la théorie de la génétique des populations pour déduire des schémas démographiques et évolutifs à partir de plans d’échantillonnage couvrant une infime fraction de la variation génétique totale, nous manquons toujours d’une vue d’ensemble de la quantité de variation génétique contenue dans une population végétale qui, bien que cela puisse sembler autrement. , est en mouvement continu.

Amas d’individus en fructification d’A. thaliana dans la population de Moral de Calatrava (Espagne). Crédit photo : Xavier Picó (19 avril 2022).

Pour répondre à cette question épineuse, nous avons échantillonné à plusieurs reprises une population naturelle de la plante annuelle Arabidopsis thaliana dans le centre de l’Espagne, sur une superficie de 7,4 ha sur 10 ans, pour capturer une fraction plus complète de la variation génétique (quantitative et moléculaire) au sein de la population. Notre échantillonnage répété couvrait des années très différentes, ce qui a déterminé le nombre et la répartition des individus dans la population, réduisant ainsi le biais inhérent aux plans d’échantillonnage uniques. Cela nous a permis d’obtenir une vision plus large et plus réaliste de l’énorme quantité de variation génétique qu’un A. thaliana population, dont on sait qu’elle est restée longtemps intacte, peut abriter. En particulier, nous avons détecté de nouveaux génotypes à chaque année d’échantillonnage, quelle que soit l’année et le type de végétation, suggérant que nous pourrions être encore loin de comprendre comment l’hétérogénéité environnementale spatiale et temporelle affecte la composition génétique de la population au fil du temps.

En plus de la variation génétique apparemment sans fin au sein de ce A. thaliana population, nous avons constaté que la parenté génétique entre les individus représente le meilleur prédicteur de la variation des traits du cycle de vie, encore une fois indépendamment de l’année et du type de végétation. Il s’agit d’un message important à retenir pour les écologistes des plantes, car les attributs purement génétiques, et non biologiques ou écologiques, sont apparus comme les moteurs les plus importants de la variation phénotypique, dont l’identification est un objectif majeur en écologie végétale. Dans l’ensemble, notre étude met en évidence l’importance des approches génétiques dans les études écologiques tout en soulignant le fait que, je suis triste à dire, nous continuons d’ignorer la quantité de variation génétique qui existe dans une population végétale. Ainsi, il n’y a pas d’autre option que de continuer à échantillonner et à étudier ceci et d’autres naturels A. thaliana populations.


F. Xavier Picó Station biologique de Doñana (EBD-CSIC), Espagne

Lire l’intégralité de l’article en ligne :Dynamique spatio-temporelle de la variation génétique aux niveaux quantitatif et moléculaire au sein d’une population naturelle d’Arabidopsis thaliana‘.





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