Cultivé à très grande échelle, ce caféier porte en lui une histoire complexe sur laquelle une équipe de l’Université d’Ottawa s’est récemment penchée dans le cadre d’une étude. En examinant ses variations génomiques, les scientifiques ont découvert d’importants gènes connus pour résister aux agents pathogènes, ce qui nous ouvre de précieuses pistes pour la sélection et la diversification des plants.
Au total, ce sont quelque 70 scientifiques de 15 laboratoires distincts, y compris du laboratoire bioinformatique de l’Université, qui ont œuvré ensemble à ce projet. David Sankoff, professeur titulaire au Département de mathématiques et de statistique de la Faculté des sciences, y a travaillé aux côtés de Zhe Yu, qui prépare un doctorat en lien avec cette étude, et de Daniella Santos Muñoz, qui se trouvait ainsi à alimenter son mémoire de maîtrise. Ont aussi participé au projet Chunfang Zheng, aujourd’hui titulaire d’un doctorat, ainsi que le professeur invité João Meidanis, du Brésil.
La production de café – et en particulier de coffea arabica, réputé pour sa qualité et son goût exceptionnels – joue un rôle important dans l’économie mondiale. Pour améliorer les méthodes de sélection et pratiquer une culture durable du café, il nous est essentiel d’étudier l’histoire génomique et évolutive de cette espèce.
Le professeur Sankoff précise qu’il s’agissait d’une étude détaillée de l’évolution, de la génétique, de la géographie et de l’histoire du génome du caféier arabica. « Dans notre laboratoire, nous avons exploré ses liens avec différentes espèces de caféiers – tout particulièrement à ses débuts, lorsqu’il s’agissait d’une espèce hybride avec deux sous-génomes distincts – et son adaptation aux obstacles environnementaux. »
« Nous avons exploré ses liens avec différentes espèces de caféiers et son adaptation aux obstacles environnementaux »
David Sankoff
— Professeur titulaire au Département de mathématiques et de statistique, Faculté des sciences
Génomique pour des cultures résistantes aux maladies
L’étude a révélé la présence de groupes de gènes complexes, ce qui a permis de faire ressortir des zones génomiques associées à la résistance aux maladies et, ainsi, d’ouvrir des avenues prometteuses pour accroître la résistance des plants de café.
« Les recherches sur le terrain ont principalement été réalisées par des équipes en France et au Brésil. Les activités en laboratoire d’expérimentation avaient lieu dans les installations de Nestlé en Suisse, tandis que les données brutes étaient prises en charge à l’Université Cornell, aux États-Unis. L’analyse, elle, était effectuée par scientifiques des États-Unis, de Finlande, de Singapour, de France, de Belgique, d’Italie et d’ailleurs, y compris par l’équipe de notre laboratoire. Le processus de rédaction a principalement été coordonné par le professeur Jarkko Salojärvi à Singapour et en Finlande », résume le professeur Sankoff.
La gamme de caféiers aujourd’hui disponibles illustre l’importance de la diversité génétique dans la sélection du café. Après tout, cette diversité permet de développer des plants supérieurs, plus savoureux, plus productifs et plus écologiquement responsables.
L’analyse génomique réalisée dans le cadre de l’étude nous en dit plus long sur la trajectoire évolutive et le potentiel génétique de coffea arabica, ce qui nous offre des outils pour mieux sélectionner les plants de café. En exploitant le pouvoir de la génomique, nous pourrons réaliser le potentiel de ce plant tant apprécié et continuer à bien le cultiver malgré des défis agricoles qui évoluent constamment, tant du côté des pathogènes que des changements climatiques.
L’étude intitulée The genome and population genomics of allopolyploid Coffea arabica reveal the diversification history of modern coffee cultivars a été publiée dans la revue Nature Genetics.