Collection de tissus végétaux préservés en vue d’études génétiques

La collection compte aujourd’hui environ 12  000 échantillons, représentant de nombreux groupes de plantes vasculaires (incluant Angiospermes, Gymnospermes et Ptéridophytes) et provenant de nombreuses régions du monde où les scientifiques du Muséum ont effectué et effectuent encore des missions de récoltes (notamment Nouvelle-Calédonie, Madagascar et les îles avoisinantes de l’Océan Indien et Asie du Sud-Est).

Cette collection repose sur la prise de conscience de l’intérêt de concilier les observations de morpho-anatomie, effectuées depuis longtemps par les botanistes, et les études génétiques, apparues plus récemment. Cette complémentarité est exploitée avec l’objectif de distinguer et de classifier les espèces, ainsi que d’en étudier l’évolution ; on parle alors de systématique « intégrative ».

Des échantillons de feuilles ont commencé à être récoltés et préservés dans du silica-gel dans les années 2000. Sur le terrain, une récolte botanique « moderne » est maintenant toujours constituée d’une plante séchée en herbier, d’éventuels objets complémentaires (ex. fleur, fruit, bois), d’informations diverses (localité, date…), mais également d’un fragment de feuille qui va être séché rapidement grâce à du silica-gel qui absorbera l’humidité de l’échantillon. Le fragment de feuille (quelques cm²) est placé dans un filtre à café plié pour empêcher la feuille de s'échapper, et déposé dans un pot rempli de silica-gel qui est fermé hermétiquement.

Les techniques traditionnelles de séchage sont lentes, ce qui provoque la dégradation irrémédiable de l’ADN et rend toute étude génétique difficile voire impossible. Le silica-gel va entraîner un séchage plus rapide (2 à 3 jours pour la plupart des plantes), permettant la préservation de l’ADN de l’échantillon en vue d’études ultérieures.

De retour au laboratoire, les échantillons sont individualisés dans de petits sachets, barcodés (étiquettes à code-barres) et stockés dans des boîtes hermétiques à - 20 °C (pour maintenir un degré d’humidité nul et assurer ainsi la conservation à long terme). Les échantillons sont également informatisés dans une base de données, en lien avec le spécimen d’herbier correspondant (appelé « spécimen de référence » ou « voucher ») : ainsi, le binôme « échantillon de feuille – spécimen d’herbier » permettra la confrontation permanente des résultats des études morpho-anatomiques et génétiques.

Le principal objectif de conserver des échantillons dans du silica-gel est de préserver l’ADN de la plante. Ainsi, la collection est principalement utilisée pour des études de génétique, fondées sur le séquençage d’ADN notamment, et menées par des chercheurs du Muséum ou d’autres institutions qui sollicitent le Muséum pour obtenir du matériel. Dans ce cas, une partie seulement de l’échantillon conservé au Muséum est donnée.

En parallèle à ces échantillons préservés tout spécialement en vue des études génétiques, il est également possible de tenter l’extraction d’ADN sur des spécimens d’herbiers (séchés traditionnellement et donc plus lentement). L’extraction est alors plus difficile et l’ADN obtenu souvent dégradé, mais les nouvelles technologies de séquençage peuvent néanmoins permettre d’obtenir des données satisfaisantes à partir de ces échantillons.

Chaque année, l’Herbier envoie ainsi plus de 1 000 échantillons à des chercheurs du monde entier, et ce nombre est en constante augmentation. Les études visent le plus souvent à délimiter et classifier les espèces, grâce à l’établissement de phylogénies moléculaires. Plus marginalement, la collection peut également être utilisée pour mesurer la taille du génome d’une plante, en utilisant la technique de cytométrie en flux.

Myriam Gaudeul