Un projet de recherche collaboratif mené par l'Institut indien des technologies de Gandhinagar (IITGN) a identifié et analysé les gènes responsables d'un système naturel de « rejet de soi » dans deux cultures céréales huileuses indiennes courantes — Brassica rapa, incluant les variétés toria et sarson jaune. Ce système permet à certaines plantes de moutarde de rejeter leur propre pollen, encourageant ainsi l'hybridation avec le pollen d'autres plantes. Ce processus, connu sous le nom d'incompatibilité au soi (SI), aide à maintenir la diversité génétique et à produire des descendants plus robustes et productifs. Cette recherche, menée en partenariat avec le Conseil indien de recherche agricole - Direction de la recherche sur la betterave et la moutarde (ICAR-DRMR), a été récemment publiée dans Frontiers in Plant Science et pourrait aider à développer des graines hybrides de moutarde à haut rendement, qui sont cruciales, car l'Inde importe plus de la moitié de son huile comestible. L'incompatibilité au soi est un mécanisme naturel trouvé chez de nombreuses plantes à fleurs qui empêche l'autopolinisation. Au lieu d'utiliser son propre pollen, une plante accepte le pollen d'une autre plante, assurant ainsi la diversité génétique. Cela est particulièrement important en agriculture, où les sélectionneurs visent à créer des graines hybrides plus productives et résilientes. Sans ce système, les sélectionneurs devraient manuellement retirer le pollen de chaque fleur, une tâche chronophage et peu pratique à grande échelle. Le Dr. Subramanian Sankaranarayanan, auteur principal de l'étude, a expliqué qu'il était essentiel de comprendre l'incompatibilité au soi dans les principales variétés de Brassica rapa en Inde, pour améliorer les rendements des cultures et réduire la dépendance à l'huile importée. L'équipe de recherche de l'IITGN, dirigée par le Dr. Sankaranarayanan, a analysé le processus de pollinisation chez le toria et le sarson jaune. Alors que le toria rejette son propre pollen, le sarson jaune l'accepte. L'équipe a identifié le mécanisme moléculaire « clé-serrure » responsable de ce comportement, qui se trouve à la surface du stigmate, la partie reproductrice féminine de la fleur. En utilisant des expériences de pollinisation contrôlée, ils ont confirmé que le système de rejet de soi du toria empêche efficacement l'autopolinisation, tandis que la pollinisation croisée conduit au développement réussi des graines. En étudiant les gènes impliqués — SRK, FER1, MLPK et ARC1 — les chercheurs ont pu modéliser les protéines qu'ils produisent en utilisant AlphaFold3, un outil d'intelligence artificielle qui prédit les structures des protéines. Ils ont également silencieusement temporairement chaque gène à l'aide de brins d'ADN synthétiques pour observer les effets sur le rejet du pollen. L'étude a révélé que la plante utilise deux systèmes de défense distincts pour empêcher l'autopolinisation indésirable. L'un implique la libération d'espèces réactives d'oxygène (ROS), qui inhibent la germination du pollen. Les chercheurs ont également constaté que ces gènes sont hautement conservés entre les espèces de Brassica, suggérant que le mécanisme de rejet de soi a resté largement inchangé au cours de l'évolution. Bien que la recherche fournisse un plan moléculaire clair sur la manière dont la pollinisation est régulée dans les cultures céréales huileuses indiennes, l'équipe a souligné que les travaux futurs se concentreraient sur l'édition génétique, la validation transgénique et les applications commerciales. Leurs découvertes pourraient soutenir le développement de graines huileuses hybrides résistantes au climat, s'alignant sur les objectifs nationaux et mondiaux de réduction de l'insécurité alimentaire et de promotion de l'agriculture durable.