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Forme sauvage du mil, au Sahara, lieu d'origine de la forme cultivée de la céréale

© IRD/Y.Vigouroux

Diversité génétique du mil : un avantage adaptatif passé et futur

Mis à jour le 09.05.2019

Après avoir séquencé le génome du mil, un consortium international composé de chercheurs français de l’IRD, indiens, chinois et de nombreux laboratoires du Nord et du Sud, a étudié différentes variétés sauvages et cultivées. Cela leur a permis de retracer l’histoire du mil cultivé et de décrire l’origine de son adaptation aux zones les plus arides du monde. Son salut : sa diversité génétique renouvelée lors de contacts avec du mil sauvage.

"Qu’il soit sahélien, sud-africain ou indien, le mil?Appelé aussi "millet perlé" ou “petit mil”, ndlr. cultivé aujourd’hui a une seule origine géographique : le Sahara occidental, où sa culture a débuté il y a 4 900 ans. Puis, aridification oblige, il a été poussé vers le sud, d’où il a diffusé vers l’est et l’ouest. Il a alors regagné en diversité génétique, ce qui a favorisé son adaptation ", 1 relate Yves Vigouroux, responsable de l'équipe Anthropisation et dynamique de la diversité génétique, dans l’unité DIADE, à Montpellier .

 

221 variétés séquencées

Si l’histoire du mil cultivé que nous connaissons aujourd’hui paraît simple, "son identification s’est révélée complexe ", reconnaît le chercheur. Pour mener à bien cette enquête historique sur la céréale qui assure la sécurité alimentaire de près de 100 millions de personnes, les chercheurs ont tout d’abord analysé le génome entier de 221 variétés de mil cultivé et sauvage d’origines géographiques diverses. Ils se sont ensuite appuyés sur des restes archéologiques et ont utilisé un modèle spatial informatique innovant qui allie géographie et analyses génétiques, afin d’établir la zone la plus probable à partir de laquelle le mil s’est diffusé.

Les premières analyses génétiques indiquaient bien un ancêtre commun : les mils sauvages du Sahel central. Plus précisément, ces populations de céréales se sont trouvées antérieurement dans le Sahara occidental où le climat était alors plus humide qu’actuellement. C’est là qu’il y a 6 000 ans, le mil a commencé à être domestiqué avec la sélection de caractères clés pour sa culture comme la non dispersion de ses graines. Puis l’assèchement du Sahara poussera l’agriculture du mil vers le sud. La céréale rejoindra ainsi sa distribution actuelle au centre du Sahel - vers le Niger et le Mali -, il y a 3 200 ans, d’où il diffusera ensuite vers l’est et l’ouest.

 

Rechargement de diversité

Quelle que soit sa zone de culture actuelle -ici le Sénégal -, le mil a une seule origine géographique : le Sahara occidental.

© IRD/T. Chevallier

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Or, selon ce déroulé, les sélections liées à la culture des plantes entraînant une diminution de la diversité génétique, celle du mil cultivé aurait dû baisser au fur et à mesure que l’on s’éloignait du Sahel central. Mais il n’en est rien. Parmi les 5 groupes de mils cultivés étudiés — Sahel de l’est, du centre et de l’ouest, Afrique du Sud, Inde —,"nous avons trouvé des points névralgiques de forte diversité à l’est, au Tchad et au Soudan, et à l’ouest, au Sénégal et en Mauritanie" , indique Yves Vigouroux. Autrement dit, au lieu de baisser au fil de la diffusion géographique, la diversité a augmenté.

Pour comprendre cette incongruité, les chercheurs ont comparé les génomes des mils cultivés de l’est et de l’ouest à ceux des variétés sauvages de ces mêmes zones géographiques. "Nous avons alors constaté un flux génétique [un transfert de gènes, ndlr.] des mils sauvages vers les cultivés , complète le chercheur. Les mils cultivés se sont ainsi rechargés en diversité au contact de leurs homologues sauvages locaux, ce qui a favorisé leur adaptation aux nouveaux milieux de culture."

Ces résultats réconcilient enfin archéologues et généticiens dont les scenarii à propos de l’histoire de la culture du mil ont longtemps divergé, mais là n’est pas leur seul intérêt. "La prochaine étape est de prédire l’adaptation génétique qui sera nécessaire au climat futur, à l’échelle des 50 prochaines années, et d’aider ainsi à la culture de ces plantes" ,conclut Yves Vigouroux. Autrement dit, il s’agira de donner un coup de pouce à la nature.

 


Notes :

1.   C. Burgarella et al. Nature Ecology and Evolution , 6 août 2018, A western Sahara center of domestication inferred from pearl millet genomes , doi :  10.1038/s41559-018-0643-y


Contact : yves.vigouroux@ird.fr