Hérédité cytoplasmique : les gènes hors du noyau
En bref
Tous les gènes d’une plante ne siègent pas dans le noyau. Une petite partie se trouve dans deux composants cellulaires à l’extérieur, les chloroplastes et les mitochondries. Chez la plupart des plantes, ces gènes ne se transmettent que par la mère. C’est l’hérédité cytoplasmique.
Deux génomes distincts dans une cellule
Chloroplastes et mitochondries portent leurs propres petits anneaux d’ADN, indépendants du grand génome du noyau. Ils descendent, sur le plan évolutif, de bactéries entrées dans la cellule, et ont gardé leur propre ADN. Comme ces génomes s’héritent à part du noyau, ils suivent d’autres règles que l’hérédité mendélienne classique.
Pourquoi seule la mère les transmet en général
Lors de la fécondation, l’ovule apporte presque tout le liquide cellulaire, le pollen pratiquement le seul noyau. Plusieurs mécanismes tiennent les organites paternels à l’écart : les plastes sont exclus dès la formation du pollen, leur ADN est dégradé, ou les organites paternels sont éliminés après la fécondation. Le résultat est le même : la descendance hérite les chloroplastes et les mitochondries presque uniquement de la mère.
En chiffres : plus de 80 pour cent des genres de plantes à fleurs transmettent leur ADN chloroplastique strictement par la mère, et l’ADN mitochondrial se transmet par la mère chez toutes les plantes à fleurs étudiées jusqu’ici.
La règle a des exceptions
Strictement maternel ne veut pas dire sans exception. Chez certaines espèces comme l’onagre, l’hérédité est naturellement biparentale. Et même chez des espèces par ailleurs strictement maternelles comme le tabac, une petite part paternelle peut passer sous stress de froid pendant la formation du pollen, la « fuite paternelle ». La règle maternelle est la norme, pas une loi de la nature.
Pourquoi cela compte en pratique
Comme ces génomes ne suivent qu’une seule lignée, ils servent de marqueurs de la lignée maternelle. En analyse d’origine et de parenté, on utilise l’ADN chloroplastique justement pour cela. Pour l’arôme, il ne joue aucun rôle, car les gènes des terpènes et des cannabinoïdes siègent dans le noyau, pas dans les organites.