Bidirectional but asymmetrical sexual hybridization between Brassica carinata and Sinapis arvensis (Brassicaceae).

Cheung, K.W., Razeq, F.M., Sauder, C.A., James, T., et Martin, S.L. (2015). « Bidirectional but asymmetrical sexual hybridization between Brassica carinata and Sinapis arvensis (Brassicaceae). », Journal of Plant Research, 128(3), p. 469-480. doi : 10.1007/s10265-015-0702-2  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans le contexte de la mise au point de plantes transgéniques, il est important d’évaluer les risques que les transgènes soient transférés dans les populations de mauvaises herbes sauvages apparentées. La moutarde d’Abyssinie (Brassica carinata, BBCC) est facile à transformer et fait l’objet d’évaluations pour des applications diverses, notamment la production de biodiesel et de produits biopharmaceutiques. Cependant, peu d’études ont été consacrées à sa capacité de croisement avec des espèces apparentées, notamment la moutarde des champs (Sinapis arvensis, SrSr), mauvaise herbe cosmopolite abondante. Dans le cadre de la présente étude, nous avons réalisé des croisements bidirectionnels entre ces deux espèces, avec la moutarde d’Abyssinie comme parent femelle dans le cas de 997 croisements, et comme parent mâle dans le cas de 1 109 croisements. L’hybridation a été évaluée au moyen de la cytométrie de flux et de marqueurs moléculaires ITS spécifiques; nous avons observé un taux élevé d’hybridation (6,43 %) entre les deux espèces lorsque la moutarde d’Abyssinie était le parent femelle et la moutarde des champs, le parent mâle, mais un taux d’hybridation non significatif (0,01 %) dans le cas du croisement inverse. La majorité des hybrides étaient homoploïdes (BCSr) et affichaient une production de pollen équivalant à moins de 1 % de celle de leurs parents et un faible taux de grenaison (0,26 graine/pollinisation) à la suite de croisements et de rétrocroisements, ce qui indique que le caractère hybride peut se maintenir sur plusieurs générations. Le spécimen utilisé a eu un effet significatif sur la production de graines hybrides; la descendance hybride variait de 2,69 à 16,34 % selon le spécimen dans le cas de la moutarde d’Abyssinie, et un spécimen de moutarde des champs a donné presque deux fois plus de descendants hybrides par fleur que les autres spécimens. Un hybride pentaploïde (BBCCSr) et un hybride hexaploïde (BBCCSrSr) ont été produits et ont présenté des taux élevés de pollen viables; le taux de grenaison a toutefois été nul dans le cas du premier et faible dans le cas du deuxième. La moutarde des champs est auto-incompatible, et le taux d’allogamie a été évalué à 30 % dans le cas de la moutarde d’Abyssinie, ce qui porte à croire que le risque d’hybridation dans la nature pourrait être élevé. Toutefois, les taux d’hybridation observés dans le cadre de la présente étude constituent le pire scénario possible, car les obstacles à la pollinisation ont ici été éliminés. Il faudrait évaluer directement en milieu naturel le risque d’hybridation de la moutarde d’Abyssinie, car cette espèce a tendance à se resemer de façon spontanée.

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