Général
Les espèces du genre Rosa constituent l’un des groupes ornementaux les plus importants au niveau économique. Leur popularité en tant que fleurs de jardin et fleurs coupées, mais également leur utilisation comme source d’huile essentielle pour l’industrie des cosmétiques et de la parfumerie, sont sans cesse croissantes. Le genre Rosa comprend environ 150 espèces pérennes présentant une incroyable diversité de niveaux de ploïdie (di-, tri-, tétra-, penta-, hexa-, octo-, décaploïdie).
Son génome est petit (environs 560 MB ou 4 fois le génome d’Arabidopsis thaliana), un effort international est en cours pour aboutir à son séquençage complet, et sa transformation est possible. Le rosier a un cycle de vie relativement court pour une plante pérenne (un an après germination des graines, les plantules peuvent fleurir) et sa généalogie est bien documentée. Plusieurs équipes dans le monde, en particulier en France, étudient les bases moléculaires et génétiques qui gouvernent certains caractères de cette plante, comme la remontée de floraison, la forme et la couleur de la fleur, la tenue en vase pour la fleur coupée, la résistance aux pathogènes et le parfum. Ces gammes de données moléculaires et génétiques, ainsi que le développement d’outils pour le rosier en font un modèle de choix pour les plantes ornementales.
- Nom : Rosa sp. (désigne l'ensemble des espèces de roses)
- Classification phylogénétique : espèces pérennes de la famille des Rosaceae, sous-famille des Rosoideae.
- Génome séquencé selon espèce (ex: Rosa chinensis séquencé en 2018 (Raymond et al.), Rosa multiflora séquencé en 2018 (Nakamura et al.))
- Taille du génome : Environ 560 millions de paires de bases, varie légèrement selon les espèces. Nombre de gènes prédits : entre 30 000 et 35 000 gènes.
Reproduction
Les rosiers sont auto-incompatibles. La pollinisation est entomogame (le pollen est essentiellement véhiculé par les insectes). Les étamines sont nombreuses et les carpelles sont insérés sur un réceptacle creux, appelé hypanthium, qui les protège et laisse émerger les styles et stigmates. Après fécondation, les carpelles évoluent en akènes, contenus dans le cynorhodon charnu, résultant de l’évolution de l’hypanthium. L’hybridation inter-spécifique est fréquente dans la nature et la plupart des espèces polyploïdes en sont issues, on parle pour celles-ci d’une origine allopolyploïde.
Les différences de ploïdie sont une barrière importante à l’amélioration variétale, puisque la plupart des variétés cultivées sont tétraploïdes, ce qui est un frein à l’introgression (dispersion des gènes d’une espèce à l’autre, les deux étant interfécondes) de caractères d’intérêt à partir des espèces diploïdes sauvages.
Dans la nature, la multiplication végétative est fréquente, elle a lieu par émission de tiges spécialisées, les drageons, qui après affranchissement de la plante qui les a émis donnent un clone indépendant. L’aptitude au bouturage du rosier est largement exploitée pour sa multiplication industrielle, de même que la possibilité de greffer un bourgeon axillaire sur un porte-greffe.
Outils
- Populations de croisements entre différentes variétés de Roses
- ESTs : base de données représentant les gènes exprimés durant l’induction florale et au cours du développement de la fleur
- Cartes génétiques
- Collection de plusieurs espèces et variétés (Lyon et Jardin botanique de Lyon)
- Protocoles de transformation génétique (en particulier rosier diploïde ; Vergne et al., 2010)
- Hybridation in situ (Dubois et al., 2010)
- Microarray haut débit (Affymetrix, contenant 5000 gènes) (Dubois et al., 2011)
- RNAi pour l’analyse fonctionnelle des gènes d’intérêt par expression d’ARN interférant
Bases de données
Infrastructures
- Laboratoire Reproduction et Développement des Plantes (RPD) UMR 5667 - ENS de Lyon
- http://www.ens-lyon.fr/RDP/
- Lyon
- Laboratoire de biotechnologies végétales appliquées aux plantes aromatiques et médicinales (LBVpam) - FRE CNRS 3727 - EA 3061
- https://www.univ-st-etienne.fr/fr/lbvpam.html
- Saint-Etienne
- Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS)
- https://www6.angers-nantes.inrae.fr/irhs/
- Beaucouzé
Experts
- Manuel LE BRIS
- manuel.lebris@imbe.fr
- Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale UMR CNRS7263 IRD237 AMU UAPV Marseille
- Mohammed BENDAHMANE
- mbendahm@ens-lyon.fr
- Laboratoire Reproduction et Développement des Plantes, UMR INRA978 CNRS5667 UCBL ENS-Lyon, Lyon
Bibliographie
- Livres
« Genomic and Breeding Resources: Plantation and Ornamental Crops, Rose. » Smulders et. al., C. Kole (ed.), Wild Crop Relatives: Genomic and Breeding Resources Plantation and Ornamental Crops, 2011.
« Encyclopedia of Rose science » Roberts et. al., Elsevier Academic Press, Amsterdam, Netherlands, 1450pp, 2003.
- Articles
« Genomic approach to study floral development genes in Rosa sp. », Dubois et. al., PLoS ONE, 2011
« Polyploidisation mechanisms: Temperature can induce diploid gamete formation in Rosa sp. », – Pecrix et. al., J Exp Bot., 2011
« Tinkering with the C-function: A molecular frame for the selection of double flowers in cultivated roses. », Dubois et. al., PLoS ONE , 2010
« Versatile somatic embryogenesis systems and transformation methods for the diploid rose genotype Rosa chinensis cv Old Blush. », Vergne et. al., Plant Cell Tiss Organ Cult., 2010
« Scent evolution in Chinese roses. », Scalliet et. al., Proc Natl Acad Sci., 2008
« Analysis of gene expression in rose petals using expressed sequence tags. » Channeliere et. al., FEBS Letters, 2002
- Ressources web