Génome du figuier — état de l’art

En bref. Le génome du figuier (Ficus carica) est petit (~330-356 Mb), diploïde 2n = 26 (13 paires), avec une hétérozygotie faible à moyenne. Quatre assemblages majeurs jalonnent la décennie 2017-2025 : Mori (2017, cv. Horaishi, première référence + identification du gène RAN1 pour la détermination sexuelle), Usai (2020, cv. Dottato, premier haplotype-phased), Usai (2025, expression allèle-spécifique dans le fruit) et Ren (2025, assemblage chromosome-level avec gènes de biosynthèse du psoralène et de tolérance à la sécheresse).

Le séquençage du génome du figuier a transformé la pomologie : il a permis d’identifier le gène contrôlant le sexe (et donc de prédire un caprifiguier vs un figuier femelle dès la plantule), de décoder les voies de biosynthèse des anthocyanes et du psoralène, et de cartographier des marqueurs pour la résolution des synonymies dans le matériel cultivé. Cette fiche fait le point sur l’état de l’art au 2026.

1. Caractéristiques génomiques de base

[ÉTABLI] Le génome de Ficus carica est l’un des plus compacts parmi les fruitiers cultivés :

Trait	Valeur	Source
Taille du génome (haploïde)	323-356 Mb	Ren et al. 2025 (323 Mb), Falistocco 2016 (~356 Mb)
Nombre chromosomique standard	2n = 26 (13 paires)	Falistocco 2009, 2016
Niveau de ploïdie usuel	Diploïde	Falistocco 2009
Cytotypes naturels rares	Triploïde (2n = 39), tétraploïde (2n = 52)	Falistocco 2009, 2016
Hétérozygotie	Faible à moyenne	Usai et al. 2020, 2025
Gènes prédits	~37 000 (assemblage Mori 2017)	Mori et al. 2017

[ÉTABLI] Falistocco (2009) a documenté pour la première fois la présence de cytotypes triploïdes dans l’espèce, puis (2016) a montré que la polyploïdie chez F. carica résulte d’événements récurrents (au moins 5 indépendants en Italie centrale), avec implications pour la dynamique évolutive de l’espèce sauvage et cultivée.

2. Assemblages génomiques successifs

2a — Mori et al. (2017) : la première référence (Horaishi)

[ÉTABLI] Mori K., Shirasawa K., Nogata H., Hirata C., Tashiro K., Habu T. et al. (2017) publient dans Scientific Reports le premier assemblage de référence du génome de F. carica, à partir du cultivar japonais traditionnel ‘Horaishi’. Caractéristiques techniques :

Longueur totale assemblée : 248 Mb
Contig N50 : 4,5 kb (limitations classiques des short-reads Illumina)
Méthode : shotgun sequencing Illumina

Ce premier assemblage, malgré ses limites en contiguïté, a permis l’identification du gène RAN1 ortholog comme déterminant majeur du sexe (voir §3). Il sert encore aujourd’hui de référence dans de nombreux travaux comparatifs.

2b — Usai et al. (2020) : Dottato haplotype-phased

[ÉTABLI] Usai G., Mascagni F., Giordani T., Vangelisti A., Bosi E., Zuccolo A. et al. (2020) publient dans The Plant Journal le premier assemblage haplotype-phased du figuier à partir du cultivar italien ‘Dottato’, en utilisant le séquençage long-read PacBio SMRT. Caractéristiques :

Longueur totale : 333 Mb
Contig N50 : 823 kb (×180 vs Mori 2017)
80 % alloués aux 13 chromosomes
Analyses épigénétiques associées : patterns de méthylation N6-méthyladénine (6mA) et N4-méthylcytosine (4mC) par haplotype

L’innovation principale : les deux copies de chaque chromosome (héritées du père et de la mère) sont séquencées séparément, révélant l’hétérozygotie résiduelle chez F. carica — utile pour comprendre les écarts entre haplotypes au sein d’un même individu cultivé.

2c — Usai et al. (2025) : expression allèle-spécifique dans le fruit

[ÉTABLI] Usai G., Giordani T., Vangelisti A., Castellacci M., Simoni S., Bosi E. et al. (2025) publient dans The Plant Journal une résolution améliorée du génome ‘Dottato’ avec annotation fine et analyse de l’expression allèle-spécifique dans la peau et la pulpe du fruit. Apport majeur : démontrer que la régulation différentielle entre haplotypes est massive dans le développement du syconium — corollaire pour la compréhension de la biosynthèse différentielle des anthocyanes peau vs pulpe (voir Anthocyanes du figuier).

2d — Ren et al. (2025) : chromosome-level et gènes adaptatifs

[ÉTABLI] Ren S., Gu X., Chen Z., Liu Y., Zhao X., Wang Y. et al. (2025) publient dans Plant Communications un assemblage chromosome-level (cv. ‘Orphan’ ou équivalent), avec N50 = 23,82 Mb — la meilleure contiguïté à ce jour. Trois apports majeurs identifiés :

Voie de biosynthèse du psoralène (furanocoumarine responsable de la photo-irritation par contact avec le latex sous UV).
Contraction d’une famille de récepteurs s-domain (S-RLK) associée à la formation des fruits unisexués.
Régulateur central de la tolérance à la sécheresse : FcJA2 (NAC transcription factor) modulant la détoxification ROS et la régulation osmotique.

Divergence avec le genre frère Broussonetia datée à ~50 millions d’années.

3. Détermination génétique du sexe

[ÉTABLI] Le figuier est gynodioïque : populations de caprifiguiers (hermaphrodites fonctionnellement mâles, hébergent Blastophaga psenes et produisent du pollen mais pas de fruits comestibles) et de figuiers femelles (figues comestibles). Voir Caprification et Choisir son premier figuier §1.

[ÉTABLI] Mori et al. (2017) ont identifié deux mutations faux-sens dans le gène ortholog RAN1 (Responsive-to-Antagonist 1, codant une ATPase de transport du cuivre) complètement associées au phénotype sexuel chez les figuiers étudiés. Le locus est situé sur le chromosome Fc01a dans une région de ~100 kb. RAN1 est impliqué dans la transduction du signal éthylène, hormone régulant le phénotype sexuel chez plusieurs espèces.

[PROBABLE] L’expression de RAN1 ne montre pas de spécificité d’organe ou de phénotype clair — l’effet sur la détermination sexuelle passe vraisemblablement par des variants alléliques et non par un patron d’expression sex-biased. Les études GWAS récentes (2024-2025) ont redéfini deux loci sex-linked en déséquilibre de liaison, suggérant un déterminisme légèrement plus complexe qu’un simple gène A unique.

4. Polyploïdie naturelle

[ÉTABLI] Falistocco (2009) a démontré la présence régulière de cytotypes triploïdes (2n = 39) dans le matériel italien cultivé et sauvage, suggérant que la polyploïdie spontanée est un mécanisme évolutif actif chez F. carica. Falistocco (2016) a confirmé que ces événements polyploïdes sont récurrents (au moins 5 origines indépendantes documentées) et a rapporté un premier cas de tétraploïdie (2n = 52) naturelle.

[PROBABLE] Les cytotypes polyploïdes induits artificiellement (par colchicine) présentent une tolérance accrue au stress hydrique in vitro (cf. Abdolinejad & Shekafandeh 2022, cité dans Plantation et premiers soins §6). Les cytotypes polyploïdes naturels n’ont pas encore été caractérisés agronomiquement de manière systématique.

5. Gènes d’intérêt agronomique identifiés

[ÉTABLI] Les assemblages successifs ont permis de cartographier plusieurs voies métaboliques majeures :

Anthocyanes (pigments rouge/violet, surtout dans la peau) : familles bHLH, MYB, WD40 identifiées (Usai 2020, 2025). Voir Anthocyanes du figuier.
Psoralène et furanocoumarines : voie complète cartographiée par Ren et al. (2025). Implications pour comprendre la photo-irritation du latex et la défense de la plante.
Tolérance à la sécheresse : NAC transcription factor FcJA2 identifié comme régulateur central (Ren 2025).
Famille s-domain RLK contractée : associée à la mise à fruits sans pollinisation (parthénocarpie, cf. Marcotuli et al. 2020 sur l’évolution monoecy → dioecy).
Gènes MADS-box conservés : régulateurs du développement du syconium.

[INCERTAIN] Gènes de résistance au FMV (Fig Mosaic Virus) : recherche encore exploratoire. Voir Fig Mosaic Virus.

6. Comparaison Moraceae et phylogénomique

[ÉTABLI] Bao Y., He M., Zhang C., Jiang S., Zhao L., Ye Z. et al. (2023) ont mené une analyse génomique comparative entre F. carica et d’autres Moraceae (notamment Morus, Broussonetia, Ficus religiosa, F. benghalensis). Apports majeurs :

Confirmation de la divergence avec Broussonetia il y a ~50 millions d’années (chiffre indépendamment retrouvé par Ren et al. 2025).
Identification de voies métaboliques spécifiques à F. carica dans le contexte évolutif Moraceae.
Confirmation que F. carica est génétiquement plus proche de Morus (mûrier) que des Ficus tropicaux (cf. coévolution avec pollinisateur Blastophaga spécifique).

[ÉTABLI] La structure génétique populationnelle, complémentaire des assemblages, a été décodée par Aradhya et al. (2010) sur 194 accessions de toutes origines : trois groupes principaux distincts (méditerranéen occidental, méditerranéen oriental, asiatique), avec un flux de gènes significatif entre les régions résultant des routes historiques de diffusion humaine. Voir Marqueurs SSR du figuier.

7. Implications pour Figgipedia

[ÉTABLI] L’avancée génomique transforme plusieurs aspects de la documentation pomologique :

Synonymies : résolution définitive par génotypage SSR/SNP/WGS. Un cultivar suspecté d’être une synonymie peut être tranché en quelques semaines (cf. Ganopoulos et al. 2015 sur authentification PDO, Marqueurs SSR du figuier).
Sélection assistée par marqueurs : pour la rusticité, la résistance aux maladies, la parthénocarpie. Les sondes SNP haut-débit deviennent abordables (~30-50 € par échantillon en 2026).
Phylogéographie cultivée : reconstruction des routes historiques de diffusion humaine du figuier (cf. SNP et diversité génétique).
Compréhension du sexe : identification précoce caprifiguier vs figuier dès la plantule, sans attendre la première fructification.

[PROBABLE] À court terme (2026-2030) : génotypage SNP haut-débit (chip ou GBS) suffisamment abordable pour ré-organiser une partie du vault Figgipedia avec des certitudes phylogénétiques de niveau pyramide 0-1.

8. Perspectives de recherche

[INCERTAIN] Sujets ouverts dans la communauté génomique figuier au 2026 :

Pan-génome F. carica (intégration de variants structurels de dizaines/centaines de cultivars) — projet en cours selon plusieurs équipes.
Cartographie complète des gènes de parthénocarpie dans le contexte de l’évolution monoecy → dioecy (Marcotuli et al. 2020 ont ouvert la voie).
Mécanismes épigénétiques de la stabilité variétale au fil des bouturages successifs (Usai 2020 a montré la richesse du paysage méthylomique entre haplotypes).
Génome du caprifiguier distinct des figuiers femelles — peu d’assemblages publics dédiés à ce jour.
Génétique de la résistance à Ceratocystis ficicola (cf. genome de Ficus erecta déposé sur bioRxiv 2019 pour identifier des gènes de résistance utilisables en breeding interspécifique).

Voir aussi

Sources

Mori K., Shirasawa K., Nogata H., Hirata C., Tashiro K., Habu T. et al. (2017) — Identification of RAN1 orthologue associated with sex determination through whole genome sequencing analysis in fig (Ficus carica L.). Scientific Reports 7 : 41124. DOI : 10.1038/srep41124
Usai G., Mascagni F., Giordani T., Vangelisti A., Bosi E., Zuccolo A. et al. (2020) — Epigenetic patterns within the haplotype phased fig (Ficus carica L.) genome. The Plant Journal 102(3) : 600-614. DOI : 10.1111/tpj.14635
Usai G., Giordani T., Vangelisti A., Castellacci M., Simoni S., Bosi E. et al. (2025) — Haplotype-resolved genome assembly of Ficus carica L. reveals allele-specific expression in the fruit. The Plant Journal 121(4). DOI : 10.1111/tpj.70012
Falistocco E. (2009) — Presence of triploid cytotypes in the common fig (Ficus carica L.). Genome 52(11) : 919-925. DOI : 10.1139/g09-068
Falistocco E. (2016) — Recurrent Events of Polyploidy in Ficus carica L. (Moraceae). International Journal of Plant Sciences 177(4) : 319-325. DOI : 10.1086/684275
Ren S., Gu X., Chen Z., Liu Y., Zhao X., Wang Y. et al. (2025) — A chromosome-level genome assembly for Ficus carica provides genetic insights into flowerless fig fruit development, psoralen biosynthesis, and drought tolerance. Plant Communications 6(10) : 101470. DOI : 10.1016/j.xplc.2025.101470
Bao Y., He M., Zhang C., Jiang S., Zhao L., Ye Z. et al. (2023) — Advancing understanding of Ficus carica: a comprehensive genomic analysis reveals evolutionary patterns and metabolic pathway insights. Frontiers in Plant Science 14 : 1298417. DOI : 10.3389/fpls.2023.1298417
Aradhya M.K., Stover E., Velasco D., Koehmstedt A. (2010) — Genetic structure and differentiation in cultivated fig (Ficus carica L.). Genetica 138(6) : 681-694. DOI : 10.1007/s10709-010-9442-3

Génome du figuier (Ficus carica)