Parthénocarpie — fructification sans fécondation

En bref. La parthénocarpie est le développement du fruit sans pollinisation, donc sans formation de graines viables. Chez F. carica, c’est un trait dérivé qui a permis la domestication des cultivars « Communs » indépendamment de la guêpe pollinisatrice. Gène-clé identifié : FcRAN1 (Mori 2017), mutation activatrice de la maturation autonome. ~95 % des variétés européennes de jardin sont parthénocarpiques persistantes.

Définition

[ÉTABLI] La parthénocarpie désigne le développement complet d’un fruit charnu sans qu’il y ait eu fécondation des ovules. Le figuier (Ficus carica) en est l’un des exemples les plus aboutis chez les fruitiers ligneux tempérés, et probablement le plus ancien à avoir été exploité agronomiquement par l’humain.

Les quatre types fonctionnels et leur statut parthénocarpique

[ÉTABLI] Quatre formes fonctionnelles existent chez F. carica, distinguées dès Storey (1977) et Falistocco et al. (2016) :

Type	Sexe fonctionnel	Brebas	Récolte principale	Parthénocarpie
Commun	Femelle	parthénocarpique	parthénocarpique	totale
San Pedro	Femelle	parthénocarpique	caprification obligatoire	partielle
Smyrne	Femelle	(absente ou caprification)	caprification obligatoire	nulle
Caprifiguier	Mâle fonctionnel (sycones inflorescents)	profichi → mammoni → mamme	n/a	n/a (pas de fruit consommé)

[ÉTABLI] Pour qu’un cultivar de type Commun puisse fructifier en climat tempéré dépourvu de blastophage (Blastophaga psenes), seule la parthénocarpie permet la production. C’est cette mutation qui a rendu possible la culture du figuier dans toute l’Europe continentale, en Amérique du Nord humide, en Chine, et dans une grande partie de l’hémisphère Sud tempéré.

Base génétique

Le caractère « persistance »

[ÉTABLI] Le caractère parthénocarpique est lié à la persistance du sycone — c’est-à-dire sa capacité à rester sur l’arbre et à mûrir en l’absence de pollinisation, par opposition à la caducité (chute prématurée des sycones non pollinisés, typique des Smyrne).

[ÉTABLI] Saleeb (1965) a établi par croisements contrôlés que la persistance est conférée par un allèle dominant situé à un seul locus majeur. La particularité remarquable de cet allèle : il est léthal à l’ovule (ovule-lethal), ce qui signifie qu’il ne peut être hérité que par le pollen — donc transmis exclusivement par le parent caprifiguier mâle, jamais par la femelle qui le porte. Conséquence directe : un cultivar Commun (femelle persistante) est obligatoirement hétérozygote pour ce locus.

Identification moléculaire et débats actuels

[ÉTABLI] Mori et al. (2017) ont publié le premier draft génomique de F. carica (cv. Horaishi, femelle) et identifié par GWAS le gène candidat FcRAN1 (RESPONSIVE-TO-ANTAGONIST 1) — homologue d’une ATPase de transport du cuivre (aussi nommée HMA7) — comme corrélant parfaitement avec le sexe phénotypique (deux SNP missense). Allèles : hétérozygotes G/A chez les caprifiguiers (mâles), homozygotes G/G chez les figuiers femelles.

[PROBABLE] La relation exacte entre FcRAN1 (sexe) et le locus de persistance/parthénocarpie n’est pas encore totalement résolue : les deux locus sont en fort déséquilibre de liaison sur le chromosome 13/Fc01, mais des analyses récentes (Usai et al. 2020 ; Wang et al. 2024) suggèrent qu’il s’agit de deux gènes distincts mais physiquement très proches.

[ÉTABLI] Ikten et al. (2021) ont identifié un second marqueur — AGAMOUS — plus efficace que RAN1 pour discriminer le sexe en sélection précoce, ce qui plaide pour une architecture génétique multi-locus de la détermination sexuelle et de la persistance.

[ÉTABLI] L’assemblage chromosome-level publié en 2025 (Plant Communications, équipe chinoise) a porté la résolution à 13 chromosomes complets et identifié les régions associées au développement parthénocarpique du sycone, à la biosynthèse de la psoralène, et à la tolérance à la sécheresse — fournissant la base génomique de référence actuelle.

Mécanisme hormonal

[ÉTABLI] La parthénocarpie au niveau cellulaire chez F. carica repose sur une modification précoce du signal hormonal dans le réceptacle :

Auxines (IAA) — production endogène élevée par les fleurs femelles non fécondées, mimant le signal habituellement émis après fécondation.
Gibbérellines (GA) — biosynthèse maintenue (GA2ox réprimé), favorisant la croissance cellulaire du réceptacle.
Acide abscissique (ABA) et éthylène — biosynthèse réprimée (NCED, ACO, ABA-8′-hydroxylase régulés à la baisse), évitant le programme d’abscission.

[ÉTABLI] Le transcriptome temporel de la fructification parthénocarpique a été analysé chez les San Pedro (Lama et al. 2018, BMC Genomics) après application exogène de GA3 : la voie auxine est activée (AUX/IAA, ARF) en synergie avec le maintien de la voie GA, tandis que les voies ABA et éthylène sont éteintes. Ce profil hormonal est probablement constitutif chez les cultivars Commun et inductible chez les San Pedro.

Conséquence : absence de graines viables

[ÉTABLI] Les sycones parthénocarpiques contiennent des akènes vides (cenocarps) — ovules non fécondés ayant développé un tégument mais aucun embryon. Ces akènes sont perceptibles à la mastication sous forme de petits grains croquants caractéristiques, mais sans aucune capacité germinative.

[ÉTABLI] Conséquence agronomique de premier ordre : la multiplication des cultivars Commun se fait exclusivement par voie végétative (bouturage de bois aoûté, greffe, marcottage). C’est ce qui explique l’homogénéité génétique millénaire des cultivars historiques : Brown Turkey, Black Mission, Grise de Saint-Jean ou Goutte d’Or sont des clones identiques, propagés depuis des siècles à des dizaines de millions d’exemplaires.

Avantages économiques

[ÉTABLI] La parthénocarpie offre quatre avantages décisifs pour la production fruitière en climat tempéré :

Indépendance du pollinisateur — Blastophaga psenes est absente ou peu fonctionnelle au-delà du sud de la France, du nord-est de l’Espagne, et du nord du Maroc. La parthénocarpie a permis la sortie du figuier hors de l’aire native de son pollinisateur.
Stabilité interannuelle — production indépendante de la météo printanière du blastophage, donc rendements plus prévisibles.
Homogénéité de calibre — pas de variation due à un taux de pollinisation inégal.
Élargissement de l’aire culturale mondiale — quasi-totalité des zones tempérées maritimes et continentales, soit ~95 % des terres cultivables hors zones polaires.

Recherche actuelle : transférer la parthénocarpie aux Smyrne ?

[ÉTABLI] Depuis Storey (1975), un objectif récurrent du breeding figuier est le transfert du caractère parthénocarpique vers des cultivars de type Smyrne (haute qualité gustative et industrielle, ex. Calimyrna = clone du Sarı Lop turc). Ce transfert se heurte à plusieurs verrous :

[PROBABLE] - Architecture polygénique partielle : la parthénocarpie semble combiner un locus majeur (persistance Saleeb) et plusieurs locus modificateurs hormonaux (Lama et al. 2018).

Léthalité de l’allèle à l’ovule : impose des schémas de croisement complexes via le caprifiguier mâle porteur, suivis de tris descendance.
Pas encore de cultivar commercial issu de cette voie au 2026, mais plusieurs sélections expérimentales (UC Davis, Università di Bologna, Université d’Hokkaido) sont en phase d’évaluation.

Voir aussi

Sources

Storey W. B. (1977) — The fig. In: Janick J., Moore J. N. (eds.), Advances in Fruit Breeding. Purdue University Press, West Lafayette : 568–588. ISBN : 0-911198-43-3. (synthèse fondatrice des quatre types et de la base génétique persistance)
Saleeb W. F. (1965) — Studies on the inheritance of fruit characters and sex in the fig (Ficus carica L.). PhD Dissertation, University of California, Riverside. (établissement de la persistance comme allèle dominant ovule-léthal)
Mori K., Shirasawa K., Nogata H., Hirata C., Tashiro K., Habu T., Kim S., Himeno S., Kuhara S., Ikegami H. (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
Lama K., Harlev G., Shafran H., Peer R., Flaishman M. A. (2018) — Transcriptome analysis unravels spatiotemporal modulation of phytohormone-pathway expression underlying gibberellin-induced parthenocarpic fruit set in San Pedro-type fig (Ficus carica L.). BMC Plant Biology 18 : 132. DOI : 10.1186/s12870-018-1331-4
Ikten C., Razeq F. M., Ulaşlı B., Kurt A., Tutar Y., Lütfü Y. (2021) — AGAMOUS Gene as a New Sex-Identification Marker in Fig (Ficus carica L.) Is More Efficient Than RAN1. Frontiers in Plant Science 12 : 755358. DOI : 10.3389/fpls.2021.755358
Falistocco E., Ferradini N., Marconi G., Albertini E., Veronesi F. (2016) — Characterization of edible fig germplasm from Puglia, southeastern Italy: Is the distinction of three fig types (Smyrna, San Pedro and Common) still valid? Scientia Horticulturae 205 : 52–58. DOI : 10.1016/j.scienta.2016.04.014
Usai G., Mascagni F., Giordani T., Vangelisti A., Bosi E., Zuccolo A., Ceccarelli M., King R., Hassani-Pak K., Zambrano L. S., Cavallini A., Natali L. (2020) — Epigenetic patterns within the haplotype phased fig (Ficus carica L.) genome. The Plant Journal 102(3) : 600–614. DOI : 10.1111/tpj.14635
Wang Z. 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(11) : 100789. DOI : 10.1016/j.xplc.2025.100789

Parthénocarpie chez le figuier