Des litchis frais.
Rayonnants et savoureux, les litchis étaient si appréciés qu’ils ont été domestiqués non seulement une fois dans les temps anciens, mais indépendamment dans deux régions différentes de la Chine, selon une étude.
Ils sont piquants à l’extérieur, doux à l’intérieur et appréciés pour leur coquille rose emblématique et leur fruit nacré et parfumé. Aux États-Unis, vous pouvez les rencontrer comme un ingrédient savoureux dans le bubble tea, la crème glacée ou un cocktail. Vous pouvez également les peler et les manger fraîches.
Les litchis sont cultivés en Chine depuis l’Antiquité, avec des traces de culture datant d’environ 2 000 ans. Les litchis frais faisaient l’objet d’un tel désir qu’à l’époque de la dynastie Tang, un empereur a mis en place un relais à cheval pour livrer à la cour impériale les fruits récoltés loin au sud.
Aujourd’hui, les scientifiques ont utilisé la génomique pour pénétrer encore plus profondément dans l’histoire du litchi. Et ce faisant, ils ont découvert des informations qui pourraient contribuer à façonner l’avenir de l’espèce.
“Le litchi est une culture agricole tropicale importante dans le monde entier. Sapindaceae (érable et marronnier d’Inde), et c’est l’une des cultures fruitières les plus importantes d’un point de vue économique en Asie de l’Est, en particulier pour le revenu annuel des agriculteurs du sud de la Chine”, explique Jianguo Li, PhD, professeur au Collège d’horticulture de l’Université agricole de Chine du Sud (SCAU) et auteur principal de l’étude. “En séquençant et en analysant des variétés de litchis sauvages et cultivés, nous avons pu retracer l’origine et l’histoire de la domestication du litchi. Nous avons démontré que les cultivars à maturation extrêmement précoce et tardive étaient issus d’événements indépendants de domestication humaine dans le Yunnan et le Hainan, respectivement.”
En outre, “Nous avons identifié une variante génétique spécifique, une partie supprimée du matériel génétique, qui peut être développée comme un marqueur biologique simple pour le dépistage des variétés de litchis avec des temps de floraison différents, contribuant de manière importante aux futurs programmes de sélection”, ajoute Rui Xia, PhD, professeur dans le même collège à SCAU et un autre auteur principal de la recherche.
“Comme un puzzle, nous reconstituons l’histoire de ce que les humains ont fait avec le litchi”, déclare Victor Albert, docteur en philosophie, Université de Buffalo biologiste évolutionniste, également auteur principal de l’étude. “Ce sont les principales histoires que notre recherche raconte : Les origines du litchi, l’idée qu’il y a eu deux domestications distinctes, et la découverte d’une délétion génétique qui, selon nous, fait que les différentes variétés fructifient et fleurissent à des moments différents.”
L’étude sera publiée aujourd’hui (3 janvier 2022) dans Nature Genetics. Elle a été dirigée par le SCAU en collaboration avec une grande équipe internationale de Chine, des États-Unis, de Singapour, de France et du Canada.
Les auteurs principaux sont Rui Xia, Jianguo Li et Houbin Chen de SCAU ; Ray Ming de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign ; et Victor Albert de UB. Les premiers auteurs sont Guibing Hu, Junting Feng, Chengming Liu et Zhenxian Wu de SCAU ; Xu Xiang de l’Académie des sciences agricoles de Guangdong ; Jiabao Wang de l’Académie chinoise des sciences agricoles tropicales ; et Jarkko Salojärvi de l’Université technologique de Nanyang.
Un fruit si apprécié qu’il a été domestiqué plus d’une fois.
Pour mener à bien cette étude, les scientifiques ont produit un “génome de référence” de haute qualité pour un cultivar de litchi populaire appelé “Feizixiao”, et ont comparé ses caractéristiques avec celles d’un autre cultivar. ADN à celui d’autres variétés sauvages et cultivées. (Tous les cultivars appartiennent à la même espèce, Litchi chinensis).
La recherche montre que le litchi, Litchi chinensisa probablement été domestiqué plus d’une fois : Les litchis sauvages sont originaires du Yunnan, dans le sud-ouest de la Chine, et se sont répandus vers l’est et le sud jusqu’à l’île de Hainan, avant d’être domestiqués indépendamment dans chacun de ces deux endroits, suggère l’analyse.
Au Yunnan, les gens ont commencé à cultiver des variétés à floraison très précoce, et à Hainan, des variétés à floraison tardive qui portent des fruits plus tard dans l’année. Finalement, les croisements entre les cultivars de ces deux régions ont donné naissance à des hybrides, dont des variétés, comme ‘Feizixiao’, qui restent extrêmement populaires aujourd’hui.
La chronologie exacte de ces événements est incertaine. Par exemple, l’étude suggère qu’une étape importante, la scission évolutive entre les deux régions, s’est produite au cours de la dernière décennie. L. chinensis au Yunnan et à Hainan, qui a eu lieu avant la domestication, pourrait avoir eu lieu il y a environ 18 000 ans. Mais il ne s’agit que d’une estimation ; d’autres solutions sont possibles. Néanmoins, l’analyse offre un regard fascinant sur l’évolution de l’espèce.histoire des litchis et de leur lien avec l’homme.
Quand ce litchi fleurira-t-il ? Un simple test génétique pourrait le dire
L’étude n’ajoute pas seulement de nouveaux chapitres à l’histoire du litchi, elle fournit également un regard approfondi sur le temps de floraison, une caractéristique extrêmement importante en agriculture.
“Les litchis à maturation précoce et les litchis à maturation tardive sont venus d’endroits différents et ont été domestiqués indépendamment”, explique Albert, PhD, professeur de sciences biologiques de l’Empire Innovation au College of Arts and Sciences de l’UB. “En soi, c’est une histoire intéressante, mais nous voulions aussi savoir ce qui cause ces différences : Pourquoi ces variétés fructifient-elles et fleurissent-elles à des moments différents ?”
En comparant l’ADN de nombreuses variétés de litchis, l’équipe a identifié une variante génétique qui pourrait être utilisée pour créer un test simple permettant d’identifier les litchis à floraison précoce et tardive.
La variante est une délétion – un morceau d’ADN manquant – qui se trouve près de deux gènes associés à la floraison, et peut aider à contrôler l’activité de l’un d’entre eux ou des deux.
Les cultivars du Yunnan qui fleurissent très tôt présentent cette délétion, héritée des deux parents. Les variétés de Hainan qui arrivent à maturité tardivement ne la présentent pas du tout. Et Feizixiao – un hybride avec des quantités presque égales d’ADN de chacune des deux populations régionales – est “hétérozygote” pour la délétion, ce qui signifie qu’il n’a qu’une seule copie héritée d’un parent. Cela est logique, car Feizixiao fleurit tôt, mais pas extrêmement tôt.
“C’est très utile pour les sélectionneurs. Comme le litchi est périssable, les périodes de floraison ont été importantes pour prolonger la saison pendant laquelle le litchi est disponible sur les marchés”, explique Albert.
Le séquençage du génome du litchi n’est qu’un début
L’équipe du SCAU a lancé l’étude du génome du litchi dans le cadre d’un projet plus vaste qui espère élargir considérablement nos connaissances sur l’ADN d’importantes plantes à fleurs de la même famille, Sapindaceae.
“Sapindaceae est une grande famille qui comprend de nombreuses plantes importantes sur le plan économique “, explique Xia. “Jusqu’à présent, seules quelques-unes d’entre elles, dont le litchi, le longan, le ramboutan, la corneille jaune et l’érable, ont vu leur génome complet séquencé.”
“Nous, le Collège de l’horticulture à SCAU, travaillons sur un grand projet de collaboration de séquençage plus Sapindaceae espèces originaires de Chine et d’importance économique, telles que le ramboutan, les sapindus (baies de savon) et la vigne de ballon, visant à des enquêtes génomiques comparatives larges et approfondies pour Sapindaceae . Sapindaceaegénomique”, ajoute Xia. “Les principaux intérêts de recherche seront la floraison, le métabolisme secondaire conduisant aux saveurs et aux parfums, le développement des fleurs et des fruits, entre autres.”
Référence : “Two divergent haplotypes from a highly heterozygous lychee genome suggest independent domestication events for early and late-maturing cultivars” par Guibing Hu, Junting Feng, Xu Xiang, Jiabao Wang, Jarkko Salojärvi, Chengming Liu, Zhenxian Wu, Jisen Zhang, Xinming Liang, Zide Jiang, Wei Liu, Liangxi Ou, Jiawei Li, Guangyi Fan, Yingxiao Mai, Chengjie Chen, Xingtan Zhang, Jiakun Zheng, Yanqing Zhang, Hongxiang Peng, Lixian Yao, Ching Man Wai, Xinping Luo, Jiaxin Fu, Haibao Tang, Tianying Lan, Biao Lai, Jinhua Sun, Yongzan Wei, Huanling Li, Jiezhen Chen, Xuming Huang, Qian Yan, Xin Liu, Leah K. McHale, William Rolling, Romain Guyot, David Sankoff, Chunfang Zheng, Victor A. Albert, Ray Ming, Houbin Chen, Rui Xia et Jianguo Li, 3 janvier 2021,Nature Genetics.
DOI: 10.1038/s41588-021-00971-3
