Des scientifiques chinois ont découvert, grâce à une étude qui a duré une décennie, que le riz peut transmettre la résistance au froid aux générations futures grâce à des mécanismes épigénétiques sans modifier le génome. L'étude, publiée dans la revue Cell, fournit des preuves importantes selon lesquelles le stress environnemental induit directement une adaptation héréditaire.
Des chercheurs de l'Institut de génétique et de biologie du développement de l'Académie chinoise des sciences ont sélectionné Oryza sativa L, une variété de riz asiatique sensible aux basses températures, et l'ont soumis à une basse température de moins 15°C pendant sa période de croissance reproductrice, et ont examiné leur progéniture tolérante au froid. Après trois générations, certaines plantes peuvent encore maintenir des rendements élevés sous un stress à basse température. Le séquençage du génome a exclu l’influence des mutations de l’ADN, indiquant que la tolérance au froid n’est pas déterminée par des modifications de la séquence génétique. Une analyse plus approfondie a révélé que les marqueurs chimiques (tels que les modifications de méthylation) au début du gène ACT1 dans le riz tolérant au froid étaient considérablement réduits. Des expériences ont confirmé que la réduction artificielle de ces marques peut améliorer la tolérance au froid des plantes, tandis que la restauration des marques fait disparaître cette caractéristique, prouvant directement le rôle clé des modifications épigénétiques.
L'équipe de recherche a également analysé 131 variétés de riz en Chine et a découvert que les variétés des régions froides du nord possèdent généralement moins de marqueurs chimiques du gène ACT1, tandis que les variétés des régions chaudes du sud sont riches en ce marqueur, ce qui indique que cette caractéristique épigénétique peut favoriser la propagation adaptative du riz vers les hautes latitudes.
Les experts ont fait remarquer que cette recherche remet en question la vision évolutionniste traditionnelle selon laquelle l’adaptabilité ne peut se former que progressivement grâce à la sélection naturelle des mutations de l’ADN. Bien que des phénomènes épigénétiques (tels que des toxines environnementales affectant la santé de la progéniture) aient été découverts dans des études animales, des cas tels que la tolérance au froid du riz qui bénéficient directement à l'adaptation environnementale sont encore rares.