Origines de la Variegation chez l’Aeonium

Dans cet article, je vais essayer de donner des pistes sur les éventuelles origines de la variegation chez l’Aeonium. Je sais que beaucoup se posent la question de savoir pourquoi, tout d’un coup, au cours de la fin des années 2010, de très nombreuses variétés sont arrivées sur le marché en provenance de Chine. Ce ne sont que des éléments que j’ai compilé et essayé d’analyser depuis un petit moment et que j’ai finalement décidé de vous partager aujourd’hui, je n’ai malheureusement aucune connaissance particulière en biologie et des imprécisions ou erreurs peuvent être présent dans cet article.
Si vous en avez, n’hésitez pas à me contacter pour échanger sur le sujet.

Tout d’abord il est important de comprendre un peu mieux la biologie de l’Aeonium et notamment le rôle clé du ‘Méristème’ chez les végétaux et dans l’apparition de la variégation. Je vais essayer d’être le plus simple possible pour que tout le monde puisse comprendre mais je l’admets, cet article reste assez technique.

Méristème vient du grec μεριστός, meristos qui veut dire « divisé », c’est une zone de division cellulaire qui est à l’origine de la croissance de l’Aeonium en longueur au niveau de la tige, des feuilles et des racines (méristème primaire) mais aussi en épaisseur au niveau du tronc (méristème secondaire). Le méristème se situe à l’apex, c’est à dire à l’extrémité des racines, de la tige et des rameaux. Les méristèmes forment des tissus tels que des tissus conducteurs (xylème, phloème), et des organes entiers comme les feuilles, eux-mêmes constitués de tissus. Le modèle de toutes ces structures est programmé génétiquement dans le méristème lui-même.

Ce que l’on sait sur les Aeonium variegata :
_ Les Aeonium variegata ont un méristème qui contient l’information génétique de la variegation et qui peut donc permettre la création de cellules portant la variegation.
_ La variégation ne se propage pas dans le cas des Aeonium par les semis.

Les différentes origines possibles de la panachure chez les végétaux

Source : Les éléments de ce paragraphe sont tirés de « l’Étude du caractère de panachure et de sa stabilité lors de la micropropagation de plantes monocotylédones de Alexandre Rouinsard« 

1. Une expression différenciée des gênes. Dans ce cas là, la panachure s’explique par l’expression de gènes seulement dans des parties spécifiques d’un organe ou dans des couches de cellules déterminées. Bien qu’un organisme multicellulaire soit généralement génétiquement homogène, tous ses gènes ne vont pas s’exprimer de la même manière dans tous les organes, tissus ou cellules. Par exemple, à l’échelle de l’organe, des pigments de flavonoïdes ou d’anthocyanes peuvent être produits uniquement dans les pétales et non dans les feuilles. L’énorme avantage de ce type de panachure c’est que la panachure peut être transmis par semis ce qui n’est pas le cas pour les Aeonium variegata.

2. Le phénomène des feuilles à cloques
Chez quelques espèces, des tâches argentées ou des stries sur les feuilles apparaissent et forment des panachures. C’est un exemple de panachure structurelle causée par des propriétés optiques liées à l’anatomie foliaire : sur des régions spécifiques de la feuille, les cellules se séparent de celles en-dessous, ce qui peut être décrit comme des cloques, et qui causent une réflexion diffuse de la lumière par des espaces d’air juste sous l’épiderme (Vaughn and Wilson, 1981 ; Sheue et al., 2012). C’est un modèle de panachure héritable, et un exemple de panachure non liée à la lignée cellulaire.

3. Les Virus
De nombreux virus (appelés « mosaic-associated virus ») produisent une panachure en provoquant des chloroses non-uniformes. Généralement les symptômes sont peu attrayants et le virus débilitant (Marcotrigiano, 1997) hormis quelques cas intéressants notamment chez l’abutilon par exemple.

4. Les mosaïques génétiques
Les mosaïques génétiques sont des plantes dans lesquels les cellules de différents génotypes coexistent dans un seul organisme. La plupart de ces mutations, si elles ne sont pas phénotypiquement évidentes, peuvent ainsi rester inaperçues. Mais dans le cas de différences phénotypiquement perceptibles comme la variégation, des rejets mutants ont alors pu être reproduits par des amateurs ou des horticulteurs, et conservés comme de nouveaux cultivars, faisant de ces mutations spontanée une source de création variétale naturelle.
Les plantes peuvent ainsi devenir des mosaïques suite à des mutations spontanées ou induites dans le génome nucléaire, chloroplastique ou mitochondrial, ou par la mobilité naturelle d’éléments transposables, le plus souvent liés au développement des chloroplastes, ce qui en fait les mécanismes de panachure les plus courants et les plus étudiés.
Les cellules des zones vertes ont ainsi un génotype sauvage, mais des mutations de gènes nucléaires, plastidiques et/ou mitochondriaux peuvent entraîner une défaillance directe ou indirecte des plastides dans l’accumulation de pigments photosynthétiques. Il en résulte ainsi des secteurs contenant des cellules avec des plastes blancs ou jaunes, produisant phénotypiquement une panachure. En général, ce type de mutation n’est pas héréditaire et ne sera pas transmis par la pollinisation car le génome principal de la plante n’est pas affecté.
De nombreuses causes peuvent ainsi être à l’origine d’une mosaïque génétique, comme les transposons, des mutations ponctuelles, ou encore le chimérisme.

5. Les mosaïques génétiques chimériques
C’est celui qui va nous intéresser dans le cas des Aeonium.
1. La première origine est naturelle et spontanée et peut apparaitre sur un semis ou un rejet d’un Aeonium. Il faut donc avoir l’œil pour observer ces mutations et surtout savoir la sélectionner et la développer. Il s’agit de changements génétiques spontanés dans le génome nucléaire ou chloroplastique dans les cellules initiales du méristème. Leurs divisions générant ensuite une ségrégation dans les différentes couches du méristème (Marcotrigiano, 1997).
Quand les chimères apportent une panachure, cette dernière n’est pas typique de l’espèce et ne joue pas un rôle naturel dans le camouflage ou la pollinisation. Ainsi, les chimères ne sont pas favorisées pour persister si elles apparaissent spontanément. D’une part, elles ne peuvent être propagées par semis, d’autre part elles ont souvent un désavantage sélectif avec une vigueur et un développement moins important. En effet, dans le cas des chimères plastidiales qui présentent une déficience en chloroplastes, du fait de la réduction de leurs capacités photosynthétiques elles présentent alors un taux de croissance amoindri par rapport aux plants non-panachés (Sheue et al., 2012).
Ceci explique pourquoi dans la nature, même si des variégations peuvent apparaître naturellement, elles ne se développent généralement pas sans l’aide de l’homme.

2. La deuxième origine possible est lié à l’action de l’homme. On utilise volontairement des agents mutagènes pour induire une mutation dans le génome nucléaire ou chloroplastique. De nombreuses variétés panachées ont ainsi été créées artificiellement par mutagénèse dans la filière ornementale (Datta et Teixeira da Silva, 2006).

Quels sont les agents mutagènes qui peuvent être utilisés dans la filière horticole ?
(Source : IAEA. Agence Internationale de l’Energie atomique)

La sélection des plantes par mutation, également appelée sélection par variation, est un procédé qui fait appel à des techniques d’irradiation ou à des moyens chimiques pour induire une variation phytogénétique spontanée afin de créer de nouvelles variétés de cultures. La « mutation » est à l’origine de la plupart des variations génétiques et constitue le moteur de l’évolution. Il s’agit d’un processus naturel qui touche, de manière spontanée et lente – il s’étend sur plusieurs générations – aussi bien l’être humain que les espèces végétales ou animales et tous les êtres vivants, et qui se traduit par une altération de leur ADN, entraînant de ce fait des modifications de leur organisme. La mutation peut être accélérée par des méthodes chimiques ou physiques, comme les rayonnements (l’« irradiation »).
L’exposition aux rayonnements modifie l’ADN en augmentant les taux de mutation de 1 000 à 1 million de fois.
L’induction de mutations est un processus consistant à accélérer, par des facteurs biologiques, chimiques ou physiques, la mutation naturelle spontanée en vue d’améliorer les propriétés souhaitables ou recherchées d’une plante. Sont notamment mis à contribution à cet effet, sans que cette liste soit limitative, des virus et bactéries (facteurs biologiques), des antibiotiques et agents alkylants (facteurs chimiques) ou encore les rayonnements ionisants (facteurs physiques). Ce sont le plus souvent les semences que l’on irradie pour induire des mutations, mais il arrive, lors de certaines expériences, que des plantes entières, de jeunes pousses ou une partie seulement de la plante – pollen, spores ou tige – soient irradiées. Si les mutations qui en résultent ne sont pas éliminées par le mécanisme de réparation cellulaire propre à la plante, la mutation devient héréditaire.
Les scientifiques ont généralement recours, pour procéder à l’irradiation des plantes, à des technologies spécifiques telles que des sources radioactives au cobalt 60 ou un appareil à rayons X. Les rayons gamma émis par une source de cobalt 60 ont été l’agent mutagène le plus utilisé au cours des dernières décennies. D’autres types de rayonnements tels que les particules alpha et bêta , les neutrons rapides ou les ultraviolets, se sont également révélés utiles pour l’induction de mutations dans les espèces végétales. L’irradiation par faisceaux d’ions et l’exposition au rayonnement cosmique sont également de plus en plus utilisés à cette fin, l’idée étant d’explorer les avantages de ces méthodes par rapport aux autres types d’irradiation.

Source : Artisan Plants.
L’Utilisation de produits chimique comme l’EMS (méthanesulfonate d’éthyle) qui génère des mutations de façon aléatoire et souvent ponctuelles et qui en plus peuvent être néfaste pour la plante. Il existe aussi des produits chimiques qui inhibent le développement des chloroplastes ou la production de chlorophylle. Il existe plusieurs demandes de brevets décrivant ces types de traitements : Le brevet EP0257845A2 décrit l’utilisation de produits chimiques qui inhibent la biosynthèse de la chlorophylle pour fabriquer des plantes panachées. La demande de brevet WO1999015001A1 décrit l’utilisation d’antibiotiques (streptomycine et spectinomycine) pour fabriquer des plantes panachées.
L’utilisation de produits chimiques pour induire la panachure entraîne souvent une panachure qui ne peut pas être transmise à la descendance et/ou est instable. Souvent, les plantes issues de tels traitements peuvent être faibles et malsaines.

Comment multiplier un Aeonium variegata ?

_La multiplication par semis, une fausse bonne idée. Les taux de transmission de la panachure par voie sexuée sont ainsi extrêmement rares, puisqu’en général seule la couche L2 contribue à la formation des gamètes, rendant très peu probable la propagation de plantes chimériques par les semences (Marcotrigiano, 1997 ; Bae et al., 2000 ; Mursyanti et al., 2016).

_Le bouturage de plantes chimériques à partir de tiges ou de rejets est reconnu comme étant très stable, puisque les méristèmes axillaires conservent la structure et l’agencement stratifiés du méristème apical. Les taux de conformité au phénotype panaché d’origine sont ainsi très élevés (Marcotrigiano, 1997 ; Duncalf, 2014 ; Frank et Chitwood, 2016), permettant une propagation de variétés panachées relativement aisée.


Pour conclure sur cet article qui je l’espère sera complété au fur et à mesure de mes recherches, je ne connais pas à l’heure actuelle les origines réelles de l’apparition massive de nouveaux Aeonium variegata ces dernières années. D’après mes différents contacts en Chine, il est communément admis que ce sont des mutations spontanées sans intervention humaine hormis les étapes cruciales de détection des mutations, de la sélection et de la multiplication. Les mega serres construites et la quantité énorme d’Aeonium produit génèrent forcément une plus grande possibilité de mutations. On a vu aussi que lorsqu’un Aeonium variegata apparaît, de multiples variations sont ensuite générées à partir de ce dernier car la mutation originelle est beaucoup moins stable. De pures mutations n’apparaissent pas quotidiennement et cela reste tout de même un pure émerveillement quand cela arrive. Néanmoins, le doute reste permis qu’une intervention humaine n’est pas lieu pour certains de façon volontaire ou non. Si vous avez des informations complémentaires, n’hésitez-pas à me les communiquer !

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