COMPARAISON TEOSINTE MAIS

COMPARAISON DE LA TEOSINTE AVEC SON EQUIVALENT CULTIVE LE MAÏS

A l'aide des informations contenues dans ce diaporama, compléter le tableau de la page 5 afin de comparer l'espèce sauvage la téosinte et la variété cultivée le maïs

En 2000, Dolores Pipemo et Kent Flannery ont analysé les plus anciens échantillons de mais fossiles très primitifs trouvés à Guila Naquitz (vallée d'Oaxaca, Mexique). Ils ont daté ces fossiles d'épis de maïs à environ 6000 avant notre ère (4200 ans par dendrochronologie). Le rachis rigide de ces trois épis prouve, sans contestation possible qu'ils appartiennent à une espèce qui dépend de l'homme pour sa survie. Voici les premières évidences de la domestication du maïs, il y a près de 6000 ans.

10 grains de Maïs = 2,7g 10 grains de Téosinte = 0,6g

Coupes transversales de grains de Maïs et de Téosinte.

Expliquez à l'aide de votre tableau pourquoi • les caractéristiques du Maïs sont des avantages pour une plante cultivée • la plante cultivée ne peut plus se reproduire à l’état sauvage

Les différences dans la morphologie de la plante, dans celle des inflorescences femelles et des semences entre le maïs cultivé et la téosinte sont très nettes, ce qui a fait supposer que le passage d’une forme à l’autre au cours de la domestication a fait intervenir des mutations de nombreux gènes. Au début des années 70, Beadle a testé cette idée en exploitant le fait que les hybrides entre maïs et téosinte sont fertiles ; il a examiné 50 000 plantes F2 résultant d’un croisement entre hybrides. Il a constaté que la fréquence de réapparition de maïs et de téosinte de type parental chez ces plantes de seconde génération était approximativement de 1 pour 500. Il a confronté ces résultats avec des prévisions théoriques. En admettant que les maïs et les téosintes sont de lignée pure pour les caractères envisagés et que les gènes en jeu sont situés sur des chromosomes différents, il a pu déterminer que 5 régions du gènome contrôlent les différences phénotypiques . Durant les 20 dernières années, les spécialistes, notamment l’équipe de Doebley, ont recherché la nature des innovations génétiques en cause, confirmant l’idée que des mutations affectant un petit nombre de gènes étaient à l’origine des caractères de la domestication. Ce sont ces recherches qui peuvent servir de support pour comprendre que les caractéristiques du maïs cultivé sont associées à un petit nombre de gènes sélectionnés par les amérindiens.

Etude du génome des deux espèces

A la suite de croisements entre téosinte et maïs (obtention d’hybrides croisés avec des téosintes, pendant trois générations), les chercheurs ont réussi à obtenir des pieds de téosinte chez qui le gène Tga1 de maïs a remplacé le gène Tga1 de téosinte Les figures montrent : a : un épi de maïs ; b : un épi de téosinte ; c : un épi dun pied de téosinte ayant le gène Tga1 de maïs ; d : un gros plan sur une semence de téosinte ; e : un gros plan sur une semence d’un pied de téosinte ayant le gène Tga1 de maïs.

Chez ce mutant, la séquence de l'allèle TB1 est altérée par l'insertion d'un segment d'ADN qui a pour effet d'introduire un codon stop anticipé et donc à une protéine non fonctionnelle. Ce mutant ne produit pas de protéine fonctionnelle TB1. La comparaison des phénotypes des maïs normal et mutant conduit à dire : - que la protéine TB1 normale inhibe la croissance des ramifications à partir de leurs bougeons axillaires ; - que la protéine TB1 est indispensable à la formation d'inflorescences femelles.

A l'aide des différentes informations à votre disposition, indiquer Que peut-on conclure de cette comparaison ?

L'extraordinaire modification qui a abouti à la plante maïs a déterminé son succès mondial . Actuellement, on recense plus d’une centaine de variétés de maïs avec des couleurs et des formes différentes. On en trouve de couleur brune, jaune, blanche, noire, orange, rouge, mauve, voire même multicolore. Le maïs entre dans la fabrication des produits alimentaires des hommes et des animaux ainsi que dans le secteur industriel. On a notamment besoin de maïs à fourrage ou maïs à grain dans : - l’industrie bioplastique ; la semoulerie ; l’amidonnerie ; l’huilerie…

FIN