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Le siècle vert

L’aleurode, un insecte qui a acquis des gènes de plantes

La nature est vraiment forte. L’aleurode du tabac, ravageur des cultures maraichères et ornementales, a réussi à intégrer 49 gènes des plantes. Cette évolution renforce sa capacité à dégrader la paroi des cellules pour piquer les végétaux.

C’est une découverte très prometteuse pour la protection des cultures que partagent les chercheurs de l’Inrae et du CNRS  : l’aleurode du tabac possède 49 gènes de plantes dans son génome. Ils proviennent de 24 transferts de gènes horizontaux à partir des plantes que l’insecte pique pour se nourrir.

Le phénomène d’échange de matériel génétique est fréquent entre les bactéries car ces micro-organismes ne possèdent pas de noyau. Il s’observe exceptionnellement entre végétaux ou entre animaux. En revanche, entre le règne animal et le règne végétal, il a encore été assez peu observé et étudié.

L’aleurode neutralise les défenses des plantes

À quoi servent ces gènes de végétaux captés par l’insecte et qui se sont fixés sur sa branche d’ADN ? Il le dote d’une arme très ciblée. Les gènes induisent la production d’enzymes qui dégradent les parois des cellules végétales. Ce mécanisme d’attaque reflète probablement le résultat d’un processus de sélection naturelle de gènes de plantes chez l’insecte. Il explique aussi l’adaptation de l’aleurode à une large gamme d’espèces végétales. L’origine et les mécanismes de ces transferts de gènes restent à découvrir, mais ils datent tous de plusieurs millions d’années.

Des études chinoises menées en 2020 et 2021 montraient déjà le transfert de 2 gènes de plantes vers le génome de l’aleurode du tabac. Grâce au séquençage complet de l’aleurode et à une comparaison fine des génomes, l’étude présentée par l’Inrae montre que le transfert est en fait bien plus important, puisqu’il concerne 49 gènes.

L’aleurode ou mouche blanche est un vecteur de plusieurs virus de plantes comme le TYLCV et le CYDV. L’insecte s’attaque notamment aux cultures sous serre telles les tomates et concombres.

© Inrae

RÉFÉRENCES

Gilbert C, Maumus F. (2022). Multiple horizontal acquisitions of plant genes in the whitefly Bemisia tabaci. Genome Biology and Evolution, evac141, https://doi.org/10.1093/gbe/evac141

Études de 2020 et 2021

Lapadula W.J., Mascotti M.L., Juri Ayub M. (2020). Whitefly genomes contain ribotoxin coding genes acquired from plants. Sci Rep, 10, 15503. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72267-1

Xia J., Guo Z., Yang Z. et al. (24 June 2021). Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell, 184 (13), 3588 – https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.014

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