La compétition entre la biosynthèse des anthocyanines et des flavonols produit une variation de motif spatial des pigments floraux entre les espèces de Mimulus

Les motifs de couleur des fleurs ont longtemps servi de modèle pour la génétique du développement car les phénotypes de pigments sont visuellement frappants, mais généralement pas nécessaires à la viabilité des plantes, facilitant ainsi l'analyse génétique des mutants de couleur et de motif. L'évolution de nouvelles couleurs et motifs floraux a joué un rôle clé dans la radiation adaptative des plantes à fleurs via leurs interactions spécialisées avec différentes guildes de pollinisateurs (par exemple, abeilles, papillons, oiseaux), motivant la recherche de différences allélique affectant le motif de couleur des fleurs chez des espèces végétales étroitement apparentées avec différents pollinisateurs. Nous avons identifié LIGHT AREAS1 (LAR1), codant un facteur de transcription R2R3-MYB, comme le gène causal sous-jacent à la variation de motif spatial de la pigmentation anthocyane florale entre deux espèces sœurs de mimule : le Mimulus lewisii pollinisé par les bourdons et le Mimulus cardinalis pollinisé par les colibris. Nous avons démontré que LAR1 régule positivement la FLAVONOL SYNTHASE (FLS), éliminant essentiellement la biosynthèse des anthocyanines dans la région blanche (c'est-à-dire, les zones claires) autour de la gorge de la corolle des fleurs de M. lewisii en détournant le dihydroflavonol vers la biosynthèse des flavonols depuis la voie pigmentaire des anthocyanines. FLS est exprimée de manière préférentielle dans les zones claires de la fleur de M. lewisii, préformant ainsi la corolle. L'expression de LAR1 dans les fleurs de M. cardinalis est beaucoup plus faible que dans M. lewisii, ce qui explique le phénotype sans motif et l'hérédité récessive de l'allèle de M. cardinalis. De plus, nos résultats d'analyse d'expression génique et de cartographie génétique suggèrent qu'un changement cis-régulatoire au gène LAR1 a joué un rôle critique dans l'évolution des différents motifs de pigmentation entre les deux espèces.