Une étude, dont les résultats intitulés «The Rise and Fall of African Rice Cultivation Revealed by Analysis of 246 New Genomes» ont été publiés dans la revue Current Biology, a permis, grâce à l'analyse de l’ADN de plus de 200 plants de riz africain ainsi que de riz sauvage du Sahel Oryza barthii, de retracer l’histoire de la domestication du riz africain.

Notons tout d'abord que, si «la variété de riz la plus cultivée sur la planète, Oryza sativa ou riz asiatique, a été largement décrite dans la littérature», jusqu'ici, «le 'riz africain', Oryza glaberrima, une espèce proche cultivée en Afrique de l’Ouest, restait mal connu». Cependant, en 2014, une étude américaine avait tout de même «estimé que la domestication du riz africain datait de 3000 ans», le foyer de cette domestication restant assez flou.

Dans ce contexte, l'étude ici présentée a commencé par «analyser l’ADN de 163 plants de riz domestiqués, s’intéressant tout particulièrement à des petites séquences, les SNP, très variables d’un individu à l’autre». Ensuite, ces séquences ont été comparées «à celles de 83 plants sauvages de Oryza barthii provenant de tout le Sahel, l’espèce dont est issu le riz domestiqué Oryza glaberrima». Grâce à ces analyses, «la zone géographique où le riz sauvage et le riz cultivé sont les plus proches d’un point de vue génétique, c’est-à-dire le berceau de la domestication du riz» a été délimitée: cette zone correspond «au Mali, dans la région du delta intérieur du fleuve Niger».

En outre, «la base de données ainsi constituée sur le génome des riz africains (la plus grande à ce jour)» a «permis d’évaluer les variations de la taille des différentes populations de riz au cours du temps, par une méthode dite de coalescence génétique» qui «consiste à déterminer, pour deux individus pris au hasard dans la population, l’âge de leur dernier ancêtre commun».

Comme «plus la population dont sont issus les deux individus est grande, plus leur dernier ancêtre commun a de chance d’être ancien» et «inversement, plus la population est petite, et moins l’ancêtre commun sera éloigné dans le temps», il est apparu que «la diversité du riz africain avait nettement chuté» entre 10000 et 3000 ans.

Selon cette étude, «la cause de cette diminution des populations de riz est à attribuer aux changements climatiques dans la région», car le Sahara, qui autrefois «était une région arborée, peuplée de grands mammifères comme les girafes, les gazelles», est devenu «à partir d’il y a 9000 à 10000 ans» de plus en plus aride, «entraînant un bouleversement de la biodiversité et une réduction importante des populations de riz». Cela suggère que «cette raréfaction du riz sauvage a conduit les populations de chasseurs-cueilleurs à conserver les graines d’une année à l’autre, et à devenir ainsi progressivement des agriculteurs.»

D'autre part, le fait «que la diversité du riz domestiqué a également nettement diminué ces cinq derniers siècles» a conduit, cette fois, l'étude à en attribuer la cause au riz asiatique: en effet, «importé massivement par les Portugais lors de la colonisation de l’Afrique au xvi^e siècle, le riz asiatique a par la suite remplacé peu à peu l’espèce autochtone, moins productive».

L'étude s'est aussi penchée sur les conséquences de la domestication sur le génome du riz: celle-ci a «profondément modifié la diversité génétique du riz africain, aboutissant à un génome différent chez l’espèce cultivée par rapport à l’espèce sauvage» de sorte «qu’on retrouve certains caractères, sélectionnés par l’homme, chez les espèces africaines et asiatiques, sans qu’ils ne soient pour autant causés par les mêmes gènes, ou de la même manière».

Plus précisément, les espèces de riz cultivés se distinguent, par exemple, de leur ancêtre sauvage «par leur maintien dressé (port dit érigé)», un caractère «dû à la perte de fonction du gène PROG1, causé par une mutation invalidante chez le riz asiatique et par une perte totale de la séquence chez le riz africain».

Un autre exemple est que la domestication «a sélectionné au cours des générations des plants aux graines non déhiscentes, c’est-à-dire qui restent soudées à l’épi, facilitant ainsi leur récolte», un caractère «dû à une mutation des gènes SH4 et OsSh1 chez le riz asiatique» alors que «les gènes impliqués chez le riz africain ne sont pas les mêmes», puisqu'ils mettent «notamment en jeu le gène SH5».

En fin de compte, comme «le riz africain possède pourtant de nombreux avantages sur son parent asiatique» («meilleure tolérance à la chaleur, plus grande résistance aux maladies et besoins réduits en eau»), le riz africain est un enjeu potentiel «pour l’agriculture de demain, surtout dans un contexte où le réchauffement climatique affecte déjà les rendements agricoles».