Une étude sur la symbiose expose de nouvelles théories sur « l'origine » et identifie des systèmes expérimentaux pour la vie végétale

Les travaux d'un professeur de l'État du Mississippi sur la symbiose de la vie végétale – une relation mutuellement bénéfique entre les organismes vivants – s'opposent à la nouvelle théorie de « l'origine unique » – selon laquelle toute vie provient d'un seul point – suggérant plutôt la théorie des « origines multiples » qui ouvre une meilleure compréhension des cultures génétiquement modifiées.

Ryan A. Folk, professeur adjoint au Département des sciences biologiques de la MSU et conservateur d'herbier, est l'auteur d'un article publié ce mois-ci dans Communications naturelles examiner la symbiose des nodules racinaires (RNS), qui permet aux plantes d'accéder à l'azote atmosphérique converti en formes utilisables grâce à une relation mutualiste avec les bactéries du sol. Il rejoint des enquêteurs de l’Université de Floride et une équipe internationale.

“L'histoire d'une origine unique est devenue très populaire ces dernières années, en particulier parmi ceux qui espèrent créer génétiquement une symbiose dans les plantes cultivées, mais en utilisant les données génomiques de 13 000 espèces et des modèles statistiques sophistiqués, nous avons identifié avec confiance un scénario impliquant des origines multiples. un trait complexe et notre travail identifie des systèmes expérimentaux idéaux pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui ont conduit au gain de symbiose”, a déclaré Folk. “Notre travail constitue le premier recul majeur contre l'idée d'une origine unique telle que préconisée par ceux qui travaillent sur les comparaisons génomiques.”

Folk a déclaré que l'idée de l'origine unique suggérerait que le génie génétique des cultures, telles que le riz et le maïs, pour fonctionner avec des bactéries fixatrices d'azote est un « obstacle inférieur » à franchir.

“Nos résultats, qui pointent vers des origines multiples, compliquent le tableau car ils suggèrent un rôle moindre de la machinerie génétique partagée”, a déclaré Folk. “Cela rendrait plus difficile la transformation de plantes cultivées qui ne sont pas des légumineuses pour qu'elles s'engagent dans une symbiose similaire de fixation de l'azote, mais des origines multiples signifient également des machines diverses, ou comme nous le soutenons, une “palette évolutive” améliorée pour guider de telles expériences.”

L'article de Folk a jeté les bases de son étude détaillée des conversions d'azote dans la nature.

Le laboratoire MSU de Folk utilise des techniques génomiques et bioinformatiques pour documenter les origines de la diversité végétale du point de vue évolutif et écologique en utilisant une variété de groupes de plantes et d'habitats. Son travail est basé dans l'herbier de MSU, abritant environ 38 000 spécimens de plantes vasculaires du monde entier, en mettant l'accent sur le sud-est des États-Unis.