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"De nouveaux travaux de génétique conventionnelle peuvent aider à améliorer les roses du futur : le cultivar ancien ‘Old Blush’ livre ses secrets pour comprendre la biochimie des couleurs, des fleurs odorantes et pour la longue durée de vie ou bonne tenue des floraisons" par Susan Milius

Traduction et compléments par Jacques Hallard
vendredi 11 mai 2018 par Milius Susan

ISIAS Biologie
De nouveaux travaux de génétique conventionnelle peuvent aider à améliorer les roses du futur : le cultivar ancien ‘Old Blush’ livre ses secrets pour comprendre la biochimie des couleurs, des fleurs odorantes et pour la longue durée de vie ou bonne tenue des floraisons
Ajout en annexe Le rosier ’La France‘ d’après Wikipédia et Le rosier ’Old Blush’ ]
L’article d’origine de Susan Milius a été publié le 30 avril 2018 par Science News Plants, Genetics sous le titre « New genetic details may help roses come up smelling like, well, roses  » ; il est accessible sur ce site : https://www.sciencenews.org/article/roses-scent-genetics-fragrance?utm_source=editorspicks050618&amp ;utm_medium=email&utm_campaign=Editors_Picks

Rose dénommée ’Old Blush’ - Une analyse des gènes des rosiers, y compris de ceux contenus dans cette rose ancienne appelée ‘Old Blush’, identifie les façons encore mal connues dont les plantes fabriquent certains de leurs composés odorants. M. Bendahmane.

Il y a un nouvel espoir de rendre les roses modernes plus douces que le papier fleuri dans lequel elles sont emballées. En décodant la génétique d’une variété ancienne, une rose de couleur rose et très parfumée, appelée ’Old Blush’, une équipe internationale de chercheurs a découvert de nouvelles cibles à peaufiner. Cette liste de gènes et une analyse de l’odeur ont révélé au moins 22 étapes biochimiques, auparavant non caractérisées, que les plantes peuvent utiliser pour fabriquer des composés terpéniques, qui permettent de donner leur parfum aux roses, ont rapporté des chercheurs du 30 avril 2018 dans la revue scientifique ‘Nature Genetics’.

Les roses modernes constituent une folle histoire visant à mélanger par croisements des gènes de huit à 20 espèces, décodant ainsi le méli-mélo de l’ADN qui a été difficile à établir. Selon Rose Bendahmane, généticienne moléculaire de l’École Normale Supérieure de Lyon, en France, les multiplicateurs de roses ont opté pour des « plantes attrayantes ». Dans le processus d’amélioration génétique, les teneurs en parfums ont diminué, et les efforts pour les retrouver, les reconstruire, n’ont pas été fabuleux.

Le nouvel article a porté sur l’espèce Rosa chinensis, l’un des principaux contributeurs dans les hybrides modernes, maintenant mélangés avec les gènes des lignées de roses européennes et du Moyen-Orient. Les nouveaux détails de cette étude précisent que certains des gènes de la rose s’opposent les uns aux autres, certains activant une composante à l’origine du parfum, tandis que d’autres inhibent la fabrication des pigments anthocyaniques qui sont nécessaires aux pétales de roses.

Sachant que cela pourrait aider les sélectionneurs de roses modernes à résoudre un compromis qui a sacrifié l’odeur au profit de la couleur. L’examen de l’un des premiers hybrides, appelé ‘La France’, suggère également que la rose de Chine a contribué aux gènes du trait précieux de la floraison prolongée. Et cette recherche génétique a révélé des gènes qui pourraient inspirer des façons de rendre les plantes plus économes en eau et durer plus longtemps en bon état dans un vase.

[Voir en annexe Le rosier ’La France‘ d’après Wikipédia et Le rosier ’Old Blush’ voir photo]

Citations

O. Raymond et al. TheRosagenome provides new insights into the domestication of modern roses. Nature Genetics. Published online April 30, 2018. doi:10.1038/s41588-018-0110-3.

Fig. 2 : Structure of diversity in resequenced genotypes highlights the origin of modern rose cultivars.

From : TheRosagenome provides new insights into the domestication of modern roses

Fig. 2

a, Genealogy of resequenced genotypes. Sections : CIN, Cinnamomeae ; SYN, Synstylae ; CHI, Chinenses. Genotypes : PEN, Rosa pendulina ; RUG, Rosa rugosa ; MAJ, Rosa majalis ; ARV, Rosa arvensis ; MOS, Rosa moschata ; WIC, R. wichurana ; SPO, R. chinensis ‘Spontanea’ ; GIG, Rosa gigantea ; MUT, R. chinensis ‘Mutabilis’ ; SAN, R. chinensis ‘Sanguinea’ ; GAL, Rosa gallica ; DAM, Rosa damascena ; OB, R. chinensis ‘Old Blush’ ; HUM, R. chinensis ‘Hume’s Blush’ ; FRA, Rosa × hybrida ‘La France (flower photo). b, Genetic structure and variant density. 1, circular representation of pseudomolecules. 2, schematic representation of the contribution of Cinnamomeae, Synstylae and Chinenses sections to ‘La France’ in 35 chromosomal segments : light red, CHI ; light green, SYN ; light blue, CIN ; multiple bands, mixed origin in the fragment. 3–8, density in heterozygote and homozygote variants (light and dark shades respectively) in 1-Mb sliding windows in ‘La France’, R. gigantea, ‘Hume’s Blush’, Mutabilis’, Sanguinea’ and ‘Old Blush’ heterozygote genotypes, respectively. c, Principal component analyses of genetic variation in three illustrative genomic segments. Orange dot, ‘La France’ ; blue, CIN ; green, SYN ; red, CHI ; black, other cultivars. y axis, first component ; x axis, second component. The number indicated in each plot refers to the genomic fragments analyzed (e.g., 4.3 is the third segment of chromosome 4 ; Supplementary Fig. 6).

Further Reading - Lectures complémentaires

B. Mole. Missing enzymes to blame for scentless roses. Science News Online, July 2, 2015.

T.H. Saey. Coming up roses in scent researchScience News. Vol. 157, April 15, 2000, p. 255.

L. Sanders. Snot has the power to alter scents. Science News. Vol. 179, January 1, 2011, p. 12.

J.-L. Magnard et al. Biosynthesis of monoterpene scent compounds in roses. Science. Vol. 349, July 3, 2015, p. 81. doi:10.1126/science.aab0696.

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Annexe - Le rosier ’La France‘ d’après Wikipédia.

‘La France’ est le nom d’un cultivar de rosier créé en 1867 par un rosiériste français de Lyon, Jean-Baptiste Guillot (1803-1882), dit Guillot fils. Ce cultivar est généralement considéré comme le premier hybride de thé au monde1 et marque le passage entre deux époques, celles des roses anciennes et celle des roses modernes. C’est un rosier buisson d’une hauteur de 60 à 100 cm, aux grandes fleurs doubles (60 pétales) de couleur rose plus brillante sur le revers des pétales. Cet hybride est le résultat d’un croisement accidentel entre un hybride remontant, Madame Victor Verdier, et un rosier thé, Madame Bravy ou Madame Falcot, d’où l’appellation d’hybride de thé2. Ce nouveau rosier associe la floraison abondante et remontante des hybrides remontants, caractères hérités des rosiers de Chine et la beauté et l’élégance des fleurs et du feuillage des rosiers thé.

Photo – Rosier ‘La France’, un Hybride de thé créé par Jean-Baptiste Guillot en 1867.

Reproduction - Peinture de la rose La France dans la New International Encyclopedia (1902).

Photo - Rose La France de la roseraie de Baden (Autriche) dans le Doblhoffpark.

Article complet avec les notes à consulter sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/La_France_(rose)

Le rosierOld Blush’, également connu sous le nom de ’Parsons’ Pink China’,’ Old Blush China’,’ Old China Monthly’, etc, est un cultivar de Rosa chinensis, généralement considéré comme le premier cultivar de rose d’Asie de l’Est arrivé en Europe. Il est enregistré au Danemark dès 1752 et en Angleterre en 17931. ’Old Blush’, avec ’Slater’s Crimson China’ et les rosiers thé ’Hume’s Blush Tea-scented China’ et ’Parks’ Yellow Tea-scented China’, ont été introduits dans les roseraies européennes et fleurissaient à plusieurs reprises du printemps à l’automne, alors que les vieux rosiers européens n’avaient tendance à fleurir qu’une seule fois, sur le bois de l’année précédente. Les Chinensis et les Thés sont à l’origine de nombreuses nouvelles classes de roses, comme le rosier Bourbon, le rosier de Noisette et les Roses modernes. ’Old Blush’ lui-même a été le parent de deux de ces classes : un croisement naturel de ’Old Blush’ avec ’QuatreSaisons Continue’ sur l’île de Bourbon a donné naissance à la ’Rose Edouard’, le premier rosier Bourbon ; et l’hybride créé par John Champneys de ’Old Blush’ avec un rosier musqué donna ’Champneys’ Pink Cluster’ dont des semis donnèrent le premier rosier de Noisette. Ce rosier doit sa multitude de noms au fait qu’il est cultivé partout dans le monde depuis plus de 200 ans. Il est aujourd’hui l’un des ancêtres de centaines de cultivars.

Article complet à lire sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Old_Blush_(rose)

Article INRA sur ce sujet

Envoyer par courrielLe génome de la rose décrypté : de l’origine des rosiers modernes aux caractéristiques de la fleurPhoto - In English - Mis à jour le 03/05/2018 - Publié le 30/04/2018 - Mots-clés : GENOME- ROSE- ROSIER

Le rosier... une plante ornementale emblématique de l’histoire de l’humanité d’un point de vue culturel et économique. Un consortium international1 impliquant l’Inra, l’ENS de Lyon, le CEA, le CNRS et l’Université Claude Bernard Lyon 1, a décrypté le génome du rosier. Ces travaux ont permis de retracer les contributions respectives des rosiers européens et chinois au génome du rosier moderne et d’identifier l’ensemble des gènes impliqués dans les voies de biosynthèse du parfum et de la couleur. Publiés dans la revue Nature Genetics le 30 Avril 2018, ils sont essentiels pour concevoir des variétés qui optimiseront notamment les qualités de la fleur dans un contexte de changements globaux.

Célébrée depuis l’Antiquité par de nombreux artistes, appréciée pour son parfum et la beauté de sa fleur, la rose est aujourd’hui la fleur coupée la plus achetée en France tandis que le rosier est une plante ornementale incontournable de nos jardins et de nos balcons, fruits de nombreux croisements et hybridations. Grâce à un consortium international1 impliquant l’Inra, l’ENS de Lyon, le CEA, le CNRS et l’Université Claude Bernard Lyon 1, le génome du rosier vient d’être décrypté, une étape essentielle pour comprendre sa biologie et l’origine de sa diversité.


Un génome de référence de qualité qui éclaire l’évolution de la famille des Rosacées

Huit années de travaux combinées à des stratégies et des outils des plus innovants ont permis de séquencer et de déchiffrer l’ensemble de l’information génétique portée par les sept paires de chromosomes de Rosa chinensis« Old blush » et d’annoter la totalité de ses 36 377 gènes, constituant ainsi un génome de référence du genre Rosa.

La comparaison de ce génome du genre Rosa avec ceux d’autres plantes de la famille des Rosacées (fraisier, framboisier, pommier, poirier, pêcher, prunier…) a montré que le rosier, le fraisier et le framboisier sont évolutivement très proches et a permis de reconstituer l’histoire de la rose au sein de la famille des Rosacées.


L’origine des rosiers modernes expliquée

Les scientifiques ont étudié l’origine des chromosomes du rosier hybride « La France » - obtenu dans la région lyonnaise en 1867. Cet hybride combine les caractères de vigueur de croissance des espèces européennes et la floraison pluriannuelle des espèces chinoises. Pour ce faire, ils ont projeté, sur le génome de référence, les données génomiques des principales variétés de rosiers, originaires d’Europe, du Moyen-Orient et de Chine et, qui ont contribué à la domestication du rosier. Ils ont ainsi identifié l’origine des gènes impliqués dans la définition des caractères les plus appréciés chez le rosier moderne, comme la floraison multiple, plutôt d’origine chinoise.


Floraison, parfum et couleur, des gènes identifiés, des voies de biosynthèses reconstruites

Les chercheurs ont identifié les principaux gènes engagés dans la floraison, le développement de la fleur, la reproduction, la fragrance et la synthèse des pigments à l’origine des teintes rouges (famille des anthocyanes). Ils ont reconstitué les voies de biosynthèse dans lesquelles interviennent ces gènes. Ils ont notamment mis en évidence un groupe de gènes impliqués simultanément dans la régulation de la couleur et du parfum de la fleur.

Ces travaux constituent une base solide pour démêler les mécanismes moléculaires et génétiques qui régissent les caractères du rosier et leur diversité. À terme, ils contribueront à accélérer la sélection et l’amélioration de la qualité de la reine des fleurs. Ces connaissances seront également très utiles pour étudier d’autres espèces de la famille des Rosacées et d’autres plantes ornementales.

Au cœur de la techniqueLes scientifiques ont choisi Rosa chinensis « Old blush », une rose originaire de Chine, ancêtre majeur des variétés de roses modernes qui fleurit plusieurs fois par an.Chez le rosier, les différences entre les séquences des chromosomes hérités des deux parents compliquent l’ordonnancement des fragments de génomes identifiés par les robots de séquençage. Les chercheurs ont donc combiné deux approches :

  • une stratégie de culture cellulaire qui a permis d’obtenir un rosier possédant un génome dans lequel chaque gène provient d’un seul parent ;
  • une stratégie de séquençage haut-débit utilisant un robot des plus récents, de type PacBio, qui a produit des séquences beaucoup plus longues que les technologies antérieures, ce qui a facilité leur assemblage et la reconstitution des chromosomes.

1 Sont impliqués dans ces travaux : l’UMR Reproduction et développement des plantes (Inra, CNRS, ENS de Lyon, Univ. Claude Bernard Lyon 1) ; le Laboratoire des Interactions plantes-microorganismes (Inra, CNRS) ; l’UMR Biométrie et biologie évolutive (Univ. Claude Bernard Lyon 1, CNRS) ; l’UMR Ecologie des hydro-systèmes naturels et anthropisés (Univ. Claude Bernard Lyon 1, ENTPE, CNRS, Inra) ; l’Institut des Sciences des plantes de Paris-Saclay (CNRS, Univ. Paris-Sud, Inra, Univ. Evry, Univ. Paris-Diderot) ; le Genoscope, CEA ; le Laboratoire de Biotechnologies végétales appliquées aux plantes aromatiques et médicinales (Univ. Jean Monnet, CNRS) ; l’UR Genomique-Info, Inra ; l’UMR Génétique, diversité et écophysiologie des céréales (Inra, Univ. Clermont-Auvergne) ; l’Institut méditerranéen de la biodiversité et d’écologie marine et continentale (Univ. Aix Marseille, CNRS, IRD, Univ. Avignon et Pays du Vaucluse) ; l’Institut de Biologie moléculaire des plantes, CNRS ; Key Laboratory of Horticultural Plant Biology (Huazhong Agricultural University, CN) ; Institute of Vegetables and Flowers (CAAS, CN) ; The Center for Plant Molecular Biology (Univ. Tübingen, DE).

Contact(s) scientifique(s) :

The Rosa genome provides new insights into the domestication of modern roses.

Raymond O, Gouzy J, Just, Badouin H, Verdenaud M, Lemainque A, Vergne P, Moja S, Choisne N, Pont C, Carrère S, Caissard JC, Couloux A, Cottret L, Aury JM, Szecsi J, Latrasse D, Madoui MA, François L, Fu XP, Yang SH, Dubois A, Piola A, Larrieu A, Perez M, Labadie K, Perrier L, Govetto B, Labrousse Y, Villand P, Bardoux C, Boltz V, Lopez-Roques C, Heitzler P, Vernoux T, Vandenbussche M, Quesneville H, Boualem A, Bendahmane A, Liu C, Le Bris M, Salse J, Baudino S, Benhamed M, Wincker P, Bendahmane M. 

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Référence : ‘Nature Genetics’ 2018, https://doi.org/10.1038/s41588-018-0110-3 - INRA Siège : 147 rue de l’Université 75338 Paris Cedex 07 - tél. : +33(0)1 42 75 90 00 | copyright © INRA - Accueil Communiqués de presseDossiers de presseÉvénements Contact(s) Presse Communiqués de presse Mentions légales- Crédits- Source : http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/genome-rose

Voir aussi : La fleur double, origine et mécanismes par Mohammed BendahmanePhoto : Il est vraisemblable que le caractère « fleur double » chez le rosier soit apparu spontanément par mutation, puis maintenu et propagé par sélection en raison de son intérêt esthétique - © J.-F. Coffin – Article complet sur ce site : https://www.jardinsdefrance.org/la-fleur-double-origine-et-mecanismes/

Voir et écouter également une vidéo ‘Daily Motion’ : Mohammed Bendhamane, du Laboratoire Reproduction et développement des Plantes, explique que le génome de la rose a été décrypté - Michel Deprost -Mohammed Bendahmane, chercheur au Laboratoire de Reproduction et Développement des Plantes ( INRA/ENS/UCBL), explique comment les recherches ont permis de mieux connaitre le génome de la rose. © 2005 - 2018 Dailymotion - conçu avec ♥ à Paris, FR - Source : https://www.dailymotion.com/video/x2s1as2

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Traduction, compléments et liens hypertextes ajoutés par Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 0
8/05/2018

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