Une nouvelle recherche pourrait permettre de développer des variétés capables de produire des fruits par temps froid
Des chercheurs de l’Université hébraïque de Jérusalem (UHJ) ont mis en évidence un mécanisme génétique qui coordonne le développement des fleurs et la formation des fruits, une découverte qui pourrait contribuer au développement de variétés de tomates capables de produire dans des conditions plus difficiles et plus froides.
L’étude, publiée dans la revue scientifique New Phytologist, a été menée par le Prof. Naomi Ori et Nave Man, de la Faculté d’agriculture, d’alimentation et d’environnement Robert H. Smith de l’Université hébraïque, en collaboration avec des chercheurs de l’Institut Leibniz de biochimie végétale en Allemagne et de l’Organisation israélienne de recherche agricole (Institut Volcani).
Fruits produits par un plant représentatif des différents génotypes, 149 jours après le semis. Crédit photo : Nave Man.
Les chercheurs se sont intéressés à un système impliqué dans la réponse de la plante à l’auxine, une hormone végétale essentielle qui régule la croissance et la reproduction. Dans ce système, certains facteurs favorisent cette réponse, tandis qu’un petit ARN régulateur appelé miR167 agit comme un frein et contribue à maintenir l’activité de certains gènes clés en équilibre.
Grâce à la technologie d’édition génétique CRISPR, les chercheurs ont modifié plusieurs de ces gènes afin de comprendre leur influence sur le développement des fleurs et la production des fruits.
Ils ont découvert que deux gènes étroitement liés, SlARF8A et SlARF8B, agissent ensemble pour coordonner le développement des organes reproducteurs mâles et femelles de la fleur. L’un de ces gènes contribue également à déterminer le moment où les anthères s’ouvrent pour libérer le pollen, une étape essentielle à la fécondation.
En modifiant les deux composantes de ce système génétique — celles qui favorisent son activité et celles qui la freinent — les chercheurs ont obtenu un résultat particulièrement intéressant.
Les plants génétiquement modifiés ont pu commencer à développer des fruits sans fécondation, un processus naturel appelé parthénocarpie, qui permet de produire des tomates sans graines. Ces plants ont commencé à produire des fruits plus tôt dans toutes les conditions testées. En conditions hivernales froides, ils ont continué à produire des fruits alors que les autres plants de tomates en produisaient très peu, voire aucun.
Lors d’expériences menées sous serre en hiver, les plants modifiés ont produit plus de 18 fois plus de fruits que les plants classiques en début de saison. Au moment de la récolte, ils avaient produit six fois plus de tomates mûres et dix fois plus de poids total en fruits mûrs.
À la fin de l’expérience, la plupart des tomates des plants modifiés avaient déjà mûri et étaient devenues rouges, tandis que la majorité des fruits des plants non modifiés étaient encore verts. Les plants modifiés étaient également plus compacts, consacrant davantage de leur énergie à la production de fruits plutôt qu’aux tiges et aux feuilles.
« Nos résultats montrent comment les plants de tomates utilisent un système génétique finement équilibré pour coordonner le développement des fleurs, la libération du pollen et le début de la croissance des fruits », explique le Prof. Naomi Ori. « La compréhension de ce système pourrait, à terme, nous aider à développer des cultures capables de produire des fruits de manière plus fiable lorsque les températures rendent la fécondation normale difficile. »
Selon les chercheurs, ces résultats pourraient permettre à terme d’étendre la production de tomates aux mois les plus froids et de rendre les récoltes hivernales plus régulières.
Des études supplémentaires seront toutefois nécessaires avant une éventuelle utilisation commerciale, notamment pour déterminer l’impact de ces modifications génétiques sur la taille, le goût et la qualité globale des tomates, ainsi que leur applicabilité aux variétés agricoles.
Cette découverte pourrait être particulièrement intéressante pour les tomates destinées à la transformation industrielle, pour lesquelles l’absence de graines et une teneur réduite en gel peuvent constituer des avantages.
Cette recherche a été soutenue par la Fondation allemande pour la recherche, la Fondation israélienne pour la science et le ministère israélien de l’Agriculture.
Publication scientifique :
Nave Man et al. (2026), The miR167–ARF8 module coordinates stamen–pistil development and fruit set in tomato, New Phytologist.
Consulter l’étude scientifique