Thread by @QADPlantes

#QuizAmeliorationDesPlantes

N°64

Expérience de Johannsen - 1903

Réponse

Bravo aux 23% qui ont répondu "Haricot" ... ce n'est pas le pois (désolé la majorité)

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https://twitter.com/QADPlantes/status/1634244354146484254

Avant de se lancer dans le fil, je souhaite m'assurer que les concepts soient bien définis

1- On va parler ici exclusivement d'espèces autogames

Si vous suivez le quiz c'est un concept que vous devez (re)connaitre, mais un rappel n'est jamais de trop

Les plantes autogames possèdent un mode de reproduction sexuée ou l'autofécondation est exclusive ou ultra majoritaire. Les implications sont importantes d'un point de vue génétique. En effet ce type de reproduction ne favorisant pas le brassage par fécondation croisée,

le taux d'homozygotie est très important chez les individus. Pour le dire autrement, les versions des gènes portées par les gamètes participants a la fécondation sont quasi identiques. Ce type de reproduction produit ainsi des descendants quasi identiques aux parents.

Quelques exemples ici pour les plantes autogames mais aussi pour réviser les modes de reproduction chez les plantes a fleurs

https://twitter.com/QADPlantes/status/1409571163035082762

2- La sélection massale : La sélection massale est un type de sélection très ancien qui a présidé à la domestication des plantes cultivées. Elle consiste à sélectionner les individus sur leurs propres performances/caractéristiques. Elle est donc très facile à mettre en oeuvre.

Et une dernière chose avant de vraiment rentrer dans le vif du sujet

J'ai déjà parlé de l'expérience de Johannsen dans un fil pour les concepts de génotype/phénotype ici

https://twitter.com/qadplantes/status/1266137779492265985

Mais je vais axer ce fil sur les implications de la méthode de sélection !

L'expérience de Johannsen s'intègre dans un contexte historique ou au début du 20e siècle, les questions sur l'efficacité des méthodes de sélection sont vives et ce depuis 50 ans environ.

En effet Louis de Vilmorin montre dans la fin du 19e siècle qu'une sélection qu’une sélection généalogique sur la descendance est plus efficace que la sélection massale.
En effet, déjà en 1851, il décrit les difficultés de transmission de certains caractères qu'il rencontre

lors de la sélection massale et propose donc une autre méthode de sélection qui n'est pas basée sur les performances/caractéristiques des individus mais sur celles de leur descendance.

L'expérience de Johannsen est en quelque sorte une confirmation et une généralisation.

Johannsen met donc en place une série de tests sur une variété commerciale de haricot (Phaseolus vulgaris) appelée "Princesse". Cette variété est cultivée et récoltée en mélange (c'est important comme point de départ).

Johannsen va choisir la taille des graines comme critère de sélection.

D'un point de vue schématique on peut représenter la taille du grain comme un continuum entre les grains les plus petits (ici avec un code couleur blanc) et les grains les plus grands (code couleur noir)

Il dispose d'une population de grains non sélectionnée pour la taille des grains, elle est donc hétérogène.

Il sélectionne 2 sous populations : une comportant les plus petites graines, et l'autre les plus grandes

Il sème ainsi ces graines ainsi sélectionnées et il observe que les plantes issues de petites graines donnent des graines plus petites que la moyenne de la population de départ et de même pour les grandes graines.

La sélection massale est donc efficace ici

Mais ... Elle ne dure pas

En répétant cette sélection sur la taille des grains dans chaque sous population (comme lors de la 1ere étape)

Il observe que les plantes issues de ce 2e round de sélection, ne donnent pas de graines plus petites ou plus grandes que la moyenne de la population dont elles sont issues. De plus il observe que les individus se repartissent de la même manière autour de la moyenne.

Cette observation est valable pour les 2 sous populations sélectionnées

A gauche : les "petits parmi les petits" donnent les mêmes tailles que les "grand parmi les petits"
(et idem pour les 2 de droite aka les grands)

Une fois la 1ere sélection effectuée, les descendants sont identiques entre eux et la valeur moyenne de la taille des grains ne dépend donc que de la plante prise pour ancêtre !

La population initiale peut donc se définir (a posteriori) comme étant le mélange de formes génétiques différentes les unes des autres, la sélection sur une espèce autogame a donc crée ce qu'on appelle des lignées pures.

Une sélection massale sur ces lignées est inefficace puisqu'il n'y a plus de diversité génétique au sein des populations ainsi obtenues !

Les différences qui subsistent ne sont donc que le résultat de l'expression de l'influence de l'environnement. Johannsen répétera ainsi ces procédés sur d'autres espèces et proposera ainsi les concepts de génotype et de phénotype.

Pour les plantes allogames c'est évidement différent, mais c'est un autre histoire

Merci de m'avoir lu

Fin du fil

Sources

researchgate.net/profile/Denis-…

doi.org/10.1007/s10739…