La génétique de l'iris

Hybridation et génétique

« Celui qui n’a pas d’objectifs ne risque pas de les atteindre » Sun Tse (L’art de la guerre)

Cette remarque qui vaut  pour la guerre, vaut aussi pour l'hybridation.
Pour réussir un croisement ou du moins obtenir quelque chose qui réponde à ses attentes, il faut d'abord savoir ce que l'on veut, ce qui ne veut pas dire qu'on obtiendra (facilement) ce que l'on recherche.
On le verra plus loin, on est loin d'avoir la connaissance de tous les gènes qui interviennent dans la morphologie de la plante. De plus, pour chacun des caractères, plusieurs gènes peuvent être en cause. Si on ajoute à cela que les nombreux croisements opérés continuent à modifier le patrimoine génétique de nos sujets, on aura vite compris qu'un minimum de connaissance en génétique et beaucoup de rigueur seront nécessaires à l'atteinte de l'objectif.

Quelques définitions

Les gènes

Le gène peut être défini comme le porteur d’information d’un individu. L’ensemble des gènes constitue le génotype et concentre donc toute l’information concernant un individu. Les gènes sont des séquences d’A.D.N. présents sur les chromosomes dans le noyau de la cellule. Ces gènes peuvent être porteur d’un caractère ou en déterminer un par combinaison de plusieurs gènes.

Le gène est constitué d’une séquence de nucléotides (fragments d’ADN). Différentes versions d’un gène peuvent être présentes sur le même chromosome. On les appelle alleles.

L’expression d’un gène détermine le phenotype, c’est à dire un caractère particulier de l’individu : la couleur  de la fleur par exemple, pour le cas le plus simple. Mais dans la majorité des cas, plusieurs gènes sont responsables d’un caractère.

Les allèles et leur rôle dans le phenotype

 Pour chaque gène, il y a  des allèles (deux dans le cas de diploïdes) apportés par chaque parent. Si les allèles ont une séquence nucléotidique identique, on parlera d’homozygotes, dans le cas contraire d’hétérozygotes. Ce dernier cas est intéressant (et particulièrement pour les iris hybrides). Les deux allèles du gène vont concourir à l’expression du phénotype. Si les deux allèles sont différents, un peut exprimer un caractère : on dira qu’il est dominant, tandis que l’autre allèle sera « dormant » ou récessif. Le fait que l’allèle récessif ne s’exprime pas dans le « nouveau-né ne veut pas dire qu’il ne sera pas transmis à la descendance. Dans certaines conditions (on examinera le cas des plicatas plus tard) ce caractère peut se révéler.

Les chromosomes

Ils portent les gènes et représentent donc la synthèse de l’information sur  un individu présente au cœur de chaque cellule.

Le nombre de chromosomes est variable selon les espèces ou les sous-espèces : dans le monde des iris, on distinguera les plantes diploïdes dont les chromosomes seront présents par paires (2 n) des plantes polyploïdes (triploïdes (3 paires de chromosomes), tétraploïdes (4 paires) pentaploïdes (5 paires) etc…

Le passage d’un sujet diploïde à un sujet polyploïde peut être le résultat d’une mutation ou d’une hybridation (naturelle ou provoquée par l’homme).

Cette question est d’un grand intérêt pour les apprentis hybrideurs.

Des iris diploïdes aux iris tetraploïdes

Nos iris des jardins étaient au début du XX e siècle, des iris diploïdes possédant 12 paires de chromosomes soit 24 chromosomes (2n = 24). C’était le cas d’I. pallida et d’I. variegata.

Vers 1910, ils furent croisés avec des variétés sauvages tétraploïdes : Iris  Cypriana et I. mesopotamica. qui possédaient 24 paires de chromosomes soit 48 chromosomes. On les a aussi croisés avec  I. Aphylla

et Iris balkana. 

Ces espèces, toutes originaires de l’est méditerranéen ou européen étaient au moins pour les premières citées (on verra après l'intérêt des croisements avec I. Aphylla) plus hautes, plus larges, mais moins résistantes au froid. Ces croisements avec des iris dont la couleur dominante était le bleu et le pourpre, vont donner une large gamme de couleurs et de formes, résultant de combinaisons génétiques complexes.

L'utilisation d'Iris reichenbachii  a permis la création d'iris nains susceptibles de croisements avec les grands barbus.

Normalement le croisement d’une espèce diploïde avec une espèce tétraploïde, quand elle est possible, donne un hybride triploïde, réputé stérile. Or, sans doute via une mutation, on a obtenu des hybrides tétraploïdes fertiles. On peut provoquer artificiellement ces mutations à l’aide de colchicine. Mais cela suppose des procédures rigoureuses hors de portée de l’amateur.

En fait le passage des diploïdes aux triploïdes va augmenter de façon exponentielles les possibilités d'obtenir des éléments nouveaux lors de croisements. Ainsi que l'apparition des traits "modernes" des iris : sépales plus larges et moins retombants, frisottis des pièces florales, coloris nouveaux.

L’hétérogénéité de la descendance

Il est extrêmement difficile de prévoir quel sera le résultat d’un croisement entre deux iris et ceci pour plusieurs raisons :

            -le nombre considérable de gènes en cause dans le croisement surtout quand il s’agit de tétraploïdes

            -le fait qu’on n’a pas encore localisé les gènes responsables de tous les caractères d’un iris.

            -le caractère polygénique d’un trait. Ce qui veut dire que l’association de plusieurs gènes peut être requise pour produire un caractère de la fleur (taille, forme, couleur)

            -l’existence d’allèles récessifs et d’allèles dominants

            -le nombre infini de combinaisons possibles dans un croisement : tous les grains de pollen sont différents, ainsi que les ovules. Si on devait réaliser un millier de croisements de deux iris et obtenir 50000 graines et en supposant que toutes germent, on aurait 50 000 iris génétiquement différents. Aucune chance d’obtenir (quelles que puissent être les ressemblances extérieures) deux iris identiques.

Ainsi, si nous faisons un croisement entre deux variétés réputées (par exemple Blue Danube Waves (Mego 2006) et Reversi (Sutton 2006) et que nous inversons ce croisement (BDW X Reversi et Reversi X BDW). Si nous répetons ce croisement 100 fois, aucun des descendants nés des semis ne sera identique, même si beaucoup se ressembleront. 

Cette hétérogénéité de la descendance peut s'observer concrètement : 

Elle apparaît assez nettement si l’on s’intéresse aux frères de semis obtenus comme on vient de l'évoquer par un même croisement (ou par un croisement inverse : père devient mère et vice versa).

Voici quelques exemples réunis par Pascal sur le site de la SFIB :

http://www.iris-bulbeuses.org/iris/freres-de-semis.htm

Hindu Magic (photo Twiki)

Magic Kingdom (Photo Twiki)

Si on ne peut douter qu’Hindu Magic soit la mère (difficile pour un iris, sauf mélange des sachets de graines de naître de mère inconnue), on est étonnés de constater que le caractère plicata ne se retrouve pas chez les descendants qui semblent tous ou presque avoir subi l’influence prépondérante du donneur de pollen.

Dans le croisement inverse (Magic Kingdom étant cette fois la mère) on ne trouve pas davantage trace de ce caractère. Que s’est-il passé ?

Pour répondre à cette question, il importe de comprendre ce qu'est le caractère plicata et comment il apparaît ou se propage dans la descendance.
Nous consacrerons la livraison de la semaine prochaine à l'étude de ce cas, avant d'entreprendre d'autres études, sur la forme ou la couleur à partir des travaux des  grands hybrideurs américains qui ont bien voulu donner quelques informations sur leurs recherches (Spoon, Keppel, Gatty)

On excusera les quelques erreurs qui ont pu se glisser dans ces lignes (merci de me les signaler). Je ne suis pas généticien et tributaire des écrits de nos "maîtres" parfois imparfaitement lus ou traduits

La prochaine livraison de ce blog aura un peu de retard pour cause de vacances…