Petit gène, grand effet : Comment le gène MKK3 contrôle la dormance de l'orge
Grâce à des analyses génétiques avancées et à des essais sur le terrain, les chercheurs ont cartographié la diversité des variantes du gène MKK3 dans l'orge du monde entier
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Le laboratoire de recherche Carlsberg, le premier laboratoire de recherche industrielle au monde, a annoncé une percée scientifique. Celle-ci pourrait contribuer à protéger les cultures contre les pertes de récoltes dues au climat. Fidèles à la devise "Comme la bière, la science devrait être partagée", les résultats de la recherche dirigée par Carlsberg, à laquelle l'institut IPK Leibniz a également participé, viennent d'être publiés dans la revue spécialisée "Science". Ils sont ainsi à la disposition de la science et de la culture dans le monde entier.
Les conditions météorologiques imprévisibles, aggravées par le changement climatique, causent des pertes de plusieurs milliards de dollars dans les cultures céréalières telles que l'orge, le blé et le riz. La germination prématurée du grain sur la plante avant la récolte, appelée en anglais Pre-Harvest-Sprouting (PHS), diminue la qualité du grain et met en péril la sécurité alimentaire. Les céréales qui germent avant la récolte ne répondent généralement pas aux exigences de qualité des processus industriels en aval. En outre, elles sont plus vulnérables à la détérioration, à la moisissure et aux champignons, de sorte qu'elles ne sont souvent même pas adaptées à l'alimentation animale. Ces pertes peuvent alors être dévastatrices pour les agriculteurs et les entreprises qui dépendent d'une production constante de cultures de haute qualité.
Une équipe internationale, dirigée par le laboratoire de recherche Carlsberg et avec la participation de l'IPK, a maintenant découvert comment le contrôle génétique complexe du gène MKK3 contrôle la dormance et le risque de germination de l'orge. Cela a ouvert de toutes nouvelles voies pour la culture de plantes à la fois résistantes aux conditions météorologiques extrêmes et adaptées à de multiples exigences agricoles.
"Chez Carlsberg, nous pensons que les découvertes scientifiques doivent être partagées", a déclaré Birgitte Skadhauge, vice-présidente et directrice du laboratoire de recherche de Carlsberg. "En publiant les résultats de nos recherches dans 'Science', nous invitons la communauté scientifique mondiale à s'appuyer sur nos découvertes, à accélérer le progrès et à contribuer à assurer l'avenir de l'alimentation. Cette percée va au-delà de la bière - il s'agit de brasser un avenir meilleur pour tous".
À l'aide d'analyses génétiques avancées et d'essais sur le terrain sur différents continents, les chercheurs ont cartographié la diversité des variantes du gène MKK3 dans l'orge provenant du monde entier. "Notre travail montre comment des siècles d'agriculture et d'adaptation au climat ont façonné le paysage génétique de cette culture importante et fournit aux sélectionneurs une feuille de route pour établir un équilibre entre la dormance et le risque de germination - afin que les agriculteurs puissent obtenir de meilleures récoltes partout, même si le temps devient de plus en plus imprévisible", a déclaré Christoph Dockter, responsable du développement des plantes céréalières au laboratoire de recherche de Carlsberg.
L'équipe a découvert comment différentes versions du gène MKK3 influencent la dormance et le risque de germination des graines. Il s'est avéré que certaines variantes présentaient une plus grande résistance aux conditions de récolte humides. Les chiffres issus de la recherche illustrent la répartition mondiale de ces variantes génétiques et mettent en évidence la dynamique de sélection résultant de siècles de domestication et d'élevage. Ils mettent également en évidence les régions où les agriculteurs sont les plus exposés au risque de PHS. Les données issues de plusieurs années d'essais sur le terrain montrent comment une sélection ciblée peut contribuer à équilibrer les rendements des cultures et la résistance, soutenant ainsi une agriculture durable dans un climat en mutation.
"L'analyse des variantes du gène MKK3 et de leur répartition globale a été substantiellement soutenue et accélérée par l'analyse du pangénome de l'orge dirigée par l'IPK", explique Nils Stein, responsable du département "Banque de gènes" à l'IPK. "Nos travaux à l'IPK visent à mettre systématiquement à disposition l'ensemble de la diversité génomique de nos plantes cultivées et à la rendre ainsi plus accessible à la recherche et à l'utilisation zootechnique".
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
Publication originale
Morten E. Jørgensen, Dominique Vequaud, Yucheng Wang, Christian B. Andersen, Micha Bayer, Amanda Box, ... Cynthia Voss, Birgitte Skadhauge, Nils Stein, Eske Willerslev, Robbie Waugh, Christoph Dockter; "Postdomestication selection of MKK3 shaped seed dormancy and end-use traits in barley"; Science, 2025-11-6
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