L'églantier (Rosa canina), espèce de rosier sauvage, possède un génome pentaploïde de 35 chromosomes. Bien qu'il possède un nombre impair de chromosomes, il peut se reproduire sexuée grâce à une forme unique de la division cellulaire Appelée « méiose canine », cette méiose se produit lorsque seuls deux jeux de chromosomes subissent une division méiotique régulière, tandis que les 21 chromosomes restants sont conservés de manière asymétrique par l'ovule. La fécondation de l'ovule tétraploïde par le pollen haploïde donne naissance à des descendants pentaploïdes. Le mécanisme à l'origine de cette méiose asymétrique observée chez l'églantier était inconnu. Une étude récente a montré que la taille des centromères joue un rôle déterminant dans la formation d'un chromosome bivalent ou non apparié. Les chromosomes dont la taille des centromères est plus petite forment des paires et se divisent symétriquement, tandis que les chromosomes dont la taille des centromères est plus importante restent non appariés et sont conservés par l'ovule. Ce phénomène est important pour la sélection végétale, car une modification appropriée de la taille des centromères permettrait d'hériter du chromosome souhaité.
Le nombre de chromosomes chez la progéniture doit rester identique à celui des parents pour assurer la continuité et l'intégrité du patrimoine génétique. Pour ce faire, les gonades de la plupart des animaux et des plantes supérieurs subissent une division cellulaire méiotique symétrique, produisant des gamètes haploïdes contenant un nombre égal de chromosomes (n), de sorte que le nombre diploïde initial (2n) est restauré dans le zygote après la fécondation de l'ovule par le gamète mâle. Par exemple, l'homme possède 23 paires (2n = 46) de chromosomes. La division méiotique des gonades produit symétriquement des ovules et des spermatozoïdes haploïdes (n = 23), de sorte que le nombre diploïde initial (2n = 46) est restauré dans le zygote après la fécondation. C'est le cas de la plupart des espèces végétales et animales à reproduction sexuée. Elles possèdent un nombre pair de chromosomes. Cependant, la reproduction sexuée de l'églantier est unique.
L'églantier (Rosa canina), espèce commune de rosier grimpant sauvage, possède un génome pentaploïde : il possède cinq jeux de chromosomes, chacun comptant sept chromosomes. La plante possède un nombre impair de chromosomes, soit 7 au total. Pourtant, elle peut se reproduire sexuée grâce à une forme asymétrique de division cellulaire méiotique appelée « méiose canine », où seuls deux jeux (= 35) de chromosomes forment des bivalents et subissent une division méiotique régulière, tandis que les autres (= 14) sont conservés par l'ovule.
Lors de la méiose canine, certains chromosomes restent non appariés (univalents), tandis que d'autres forment des paires (bivalents). Les chromosomes non appariés sont éliminés lors de la spermatogenèse, ce qui produit un grain de pollen haploïde contenant uniquement les chromosomes dérivés des bivalents. Lors de l'ovogenèse, en revanche, l'ovule cellule L'ovule reçoit un jeu de chromosomes dérivés de chromosomes bivalents et les 21 chromosomes non appariés, ce qui le rend tétraploïde. La fécondation de l'ovule tétraploïde par le pollen haploïde (avec les chromosomes dérivés de chromosomes bivalents) restaure le génome pentaploïde (5n) de la descendance. Ainsi, les descendants de l'églantier sont majoritairement clonés et partiellement reproduits sexués. Cette forme unique de reproduction est connue depuis un siècle, mais son mécanisme était inconnu.
Dans une étude récente, des chercheurs ont étudié le transport ciblé des chromosomes non appariés dans les ovules lors de l'ovogenèse chez l'églantier. Ils ont constaté une implication de la taille des centromères des chromosomes. Les plus grands centromères ont été principalement trouvés dans les chromosomes non appariés, tandis que les centromères formant des chromosomes bivalents étaient enrichis en rétrotransposons. Des données suggèrent que la taille du centromère d'un chromosome détermine si le chromosome formera un chromosome bivalent ou restera non apparié pour être conservé dans l'ovule lors de l'ovogenèse asymétrique. Les chromosomes à centromères de petite taille forment des chromosomes bivalents et subissent une division symétrique, tandis que ceux à centromères de grande taille restent non appariés et sont conservés de manière asymétrique dans l'ovule. Ceci est important pour la sélection végétale, car une modification appropriée de la taille des centromères permettrait l'hérédité du chromosome souhaité.
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Références:
- Lunerová J., et al. 2020. La méiose canine asymétrique s'accompagne de l'expansion d'un satellite péricentromérique dans les chromosomes univalents non recombinants du genre Rosa. Annals of Botany, volume 125, numéro 7, 4 juin 2020, pages 1025–1038, publié le 25 février 2020. DOI : https://doi.org/10.1093/aob/mcaa028
- Herklotz, V., Zhang, M., Nascimento, T. et al. Les centromères bimodaux des rosiers pentaploïdes éclairent leur méiose unique. Nature (2025). Publié le 18 juin 2025. DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-025-09171-z
- Max-Planck-Gesellschaft. SURVIVRE : La reproduction apparemment impossible des églantiers repose sur une astuce centromérique. Publié le 18 juin 2025. Disponible sur https://www.mpipz.mpg.de/pr-marques-2025-06-en
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