A la recherche des pommiers sauvages

Golden, Reinette, Granny Smith, Api… Les pommes que l’on consomme quotidiennement sont issues de la domestication par l’homme des pommiers sauvages.  Grâce à la génétique, l’histoire de ceux-ci a été reconstruite.
Pommier cultivéMalus domestica (A.Cornille)

Le pommier cultivé (Malus domestica), domestiqué depuis moins de 10 000 ans, présente des rôles économiques, culturels et historiques majeurs. Pourtant, l’histoire de sa domestication et le lien avec les pommiers sauvages ont pendant longtemps été méconnus.

Une équipe du laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution (ESE) (CNRS / Université Paris Sud / AgroParisTech) s’est intéressée à l’histoire de la domestication du pommier domestique à partir de ses cousins sauvages. Selon les chercheurs, trois espèces parmi les 10 à 100 espèces sauvages existantes, seraient soupçonnées d’avoir joué un rôle dans cette domestication, en Asie Centrale, dans le Caucase et en Europe.

La domestication, tant des animaux que des plantes, est un évènement clé dans l’histoire de l’humanité. Pour les végétaux,  elle commence par la cueillette des fruits des plantes sauvages par l’homme et se poursuit à travers leur mise en culture. Peu à peu, l’homme à sélectionné les caractères les plus intéressants des plantes sauvages : c’est le début de la sélection. Ainsi, des plantes avec des fruits plus gros ou plus nombreux, ou résistants à des maladies ont été sélectionnées et multipliées par l’homme.

 

L’histoire du pommier reconstruite grâce à l’ADN

Pour reconstruire l’histoire de la domestication du pommier, les chercheurs ont étudié des séquences d’ADN de différents pommiers sauvages et domestiques grâce à des techniques de biologie moléculaire. Ils ont cherché à comparer les génomes des pommiers en étudiant 26 régions d’ADN ayant des caractéristiques permettant de retracer les relations entre chaque individu, comme dans des tests de paternité ou lors de l’identification de coupables dans le domaine judiciaire. Avec ces méthodes, les chercheurs ont pu confirmer que le pommier domestique que nous connaissons actuellement est issu au départ du pommier sauvage d’Asie Centrale, Malus sieversii présent dans les montagnes du Tian Shan (Chine et Kazakhstan). Ce pommier présente une grande diversité de pommes selon les arbres, aussi bien grosses et rouge – type golden Delicious – que des petites pommes vertes amères. En d’autres termes, ses fruits ne sont pas tous les mêmes, contrairement aux deux autres espèces sauvages étudiées dont les pommes sont généralement petites et amères.

Ils ont aussi montré que le pommier sauvage européen, Malus sylvestris, présent de manière disséminée dans nos forêts, a également participé, de manière moins importante que Malus sieversii, au génome du pommier domestique. Cela a eu lieu via des phénomènes d’hybridation après l’importation par les romains en Europe du pommier domestique il y a environ 1500 ans.

Pommier sauvage
Pommier sauvage européen Malus sylvestris à Fontainebleau
(Amandine Cornille)

 

Malus sylvestris , survivant du dernier grand âge glaciaire

Les chercheurs ont aussi étudié plus spécifiquement, le pommier sauvage européen Malus sylvestris, contributeur secondaire du pommier domestique. L’histoire de ce pommier sauvage est un exemple des facultés d’adaptation des plantes face aux variations climatiques intenses ayant eu lieues lors de la dernière grande glaciation, il y a 18 000 ans. En effet, face aux baisses de températures de cette période les populations de pommiers ont migré vers le Sud de l’Europe : au niveau des Balkans, de l’Espagne et du sud de la France, et de l’Italie (refuges glaciaires). Avec le temps, ils ont évolué séparément dans ces régions et se sont différenciés. Puis, suite au réchauffement du début de l’Holocène il y a 10 000 ans, ils ont recolonisé le nord de l’Europe. De ce fait, le pommier sauvage européen est aujourd’hui divisé en cinq unités génétiques distinctes :  Europe de l’est et Balkans, Europe du nord, Italie, Europe centrale (dont l’est de la France) et Europe de l’ouest (dont la Grande-Bretagne). A l’échelle de la France, on identifie ainsi deux groupes génétiques : un à l’est et l’autre à l’ouest. Ces deux groupes pourraient correspondre à deux populations de pommiers ayant recolonisé la France à partir de la péninsule ibérique après la dernière glaciation : un groupe serait passé à l’est des Pyrénées, l’autre à l’ouest.

 

La « pollution » génétique chez le pommier

Les échanges génétiques (flux de gènes) entre pommiers sauvages européens et pommiers domestiques ne se sont pas seulement produits du sens sauvage vers domestique (domestication).  Il peut arriver que des gènes passent des pommiers domestiques vers les sauvages, ce phénomène est parfois appelé « pollution » génétique. Ainsi, l’intégrité génétique du pommier sauvage européen est potentiellement menacée à cause de flux de gènes depuis le pommier cultivé. Dans les forêts françaises, environ 24 % des pommiers sauvages européens Malus sylvestris sont en fait des hybrides dont plus de 10 % du génome provient du pommier domestiqué. Ces hybridations sont favorisées par la présence de nombreux vergers de grande taille, proches des forêts.

 

Conserver le pommier sauvage, un intérêt environnemental et agricole

En plus d’avoir un intérêt scientifique, ces recherches ont plusieurs applications pratiques. Ainsi, la sélection de pommiers sauvages à la fois représentatifs de leur région d’implantation et non « pollués » génétiquement par le pommier cultivé pourrait permettre une réintégration raisonnée des pommiers sauvages dans le paysage par les agriculteurs et les collectivités, par exemple dans des haies afin d’augmenter la diversité de la faune auxiliaire. Connaître les pommiers sauvages est également important pour les conserver et ainsi sauvegarder les ressources génétiques (vergers conservatoires, plans de conservation). A plus long terme, les connaissances acquises peuvent aussi avoir un impact sur l’amélioration du pommier cultivé. Une meilleure connaissance des pommiers sauvages pourrait permettre leur utilisation dans les programmes d’amélioration variétale du pommier domestique visant à conférer à ce dernier des caractéristiques innovantes (rendement, résistance aux maladies…), tout en contribuant  à la préservation de l’environnement.