Laurina, la mutation naturelle à l'origine du café Bourbon pointu

Coffea arabica var. Laurina. C’est le nom scientifique donné au caféier réunionnais plus connu sous l’appellation de « Bourbon Pointu ».

Ce café, réputé pour sa très faible teneur en caféine, est issu d’une mutation naturelle apparue à La Réunion chez le Bourbon classique, Coffea arabica (var.Bourbon). Aussi, même si aujourd’hui la Guadeloupe ou la Nouvelle Calédonie en pratiquent la culture, c’est en 1711 sur l’ancienne île Bourbon que les premiers pieds de ce caféier furent découverts.

Les allèles du « déca »

Située sur un seul et même chromosome, la mutation en question, baptisée laurina, est une mutation dite « récessive » : lors d’un croisement, si les chromosomes appariés ne sont pas tous deux porteurs de la mutation laurina celle-ci ne pourra pas s’exprimer, dominée par la version non muté de Coffea arabica.^[1] Le caféier obtenu présentera alors les caractéristiques d’un caféier Bourbon classique. Autrement dit, pour que les effets de la mutation laurina soient visibles, il faut que les chromosomes appariés soient porteurs de cette même mutation, qu’ils soient tous deux porteurs du même allèle « lr. ».

Mais quelles sont donc les particularités apportées par la mutation laurina ? Quelles en sont les caractéristiques morphologiques, les caractéristiques phénotypiques^[2] ?

Le temps des cerises ? Pas seulement...

L’aspect le plus connu du café Bourbon Pointu est la faible concentration en caféine de ses fruits. Une particularité qui en fait aujourd’hui un produit de luxe, très prisé au Japon, car permettant d’obtenir un café décaféiné sans avoir à passer par les processus de décaféination habituels.^[3]

Cette spécificité n’est pourtant pas la seule à définir le Bourbon pointu : la mutation laurina impacte le développement et la forme du caféier lui-même. En effet, les plants de Bourbon pointu sont reconnaissables à leur port caractéristique en forme de sapin de noël (« Christmas tree Shape »). Leurs fruits sont plus étroits et leurs feuilles et entre nœuds plus petits que chez un Coffea arabica classique.

La mutation a pour effet de diminuer le nombre et la taille des cellules des feuilles ainsi que la longueur des entre-nœuds. De plus, en comparaison à son proche cousin le Bourbon classique, la mutation laurina semble conférer au Bourbon pointu une bien meilleure résistance au froid et à la sécheresse.

Afin de mieux comprendre les mécanismes qui régissent le développement du Bourbon pointu, une équipe de l’UMR PVBMT (alliant des chercheurs de l’Université de La Réunion, du Cirad et de l’IRD) s’est penchée sur les effets de la mutation laurina sur la croissance des plants de caféiers. Leurs résultats ont donné lieu à une publication en avril 2015 dans la revue à comité de lecture « Trees ».

Lumière sur le développement du Bourbon pointu 

Nommé « semi-dwarfism », le semi-nanisme observable chez les plants de Bourbon pointu n’apparaît qu’à la seule condition d’une croissance à la lumière du jour. C’est en comparant le développement de plants de Bourbon pointu et de Bourbon classique que les chercheurs ont pu confirmer les effets de la lumière sur l’expression de la mutation laurina. Un caféier Coffea arabica Laurina se développant sous un spectre lumineux réduit (en faible luminosité) ne pourra ainsi pas être différencié d’un Coffea arabica classique. Pourtant, ce même plant, dans le cas d’une croissance en pleine lumière, présentera toutes les caractéristiques du Bourbon pointu.

Selon les chercheurs, le semi-nanisme du Bourbon pointu pouvait être expliqué au niveau cellulaire. Se focalisant sur l’étude de la croissance cellulaire de l’hypocotyle, cette courte tige qui relie les cotylédons aux racines, trois hypothèses s’offraient aux scientifiques afin d'expliquer le nanisme observé chez les plants de Coffea arabica Laurina exposés à la lumière :

• une division cellulaire moins importante que chez son cousin Bourbon classique
• des cellules aussi nombreuses mais plus courtes
• le mélange des deux (des cellules plus petites et moins nombreuses).

D’après les observations effectuées, la taille des cellules serait la même chez le Bourbon classique et chez le Bourbon pointu. A l’inverse, le nombre de cellules formant l’hypocotyle est bien moins important chez les caféiers porteurs de la mutation laurina que chez les autres caféiers.^[4] La mutation laurina aurait donc tendance à diminuer fortement l’intensité de la division cellulaire.

Déséquilibre hormonal chez le caféier

Cherchant à comprendre ce qui pouvait conduire à cette diminution du nombre de cellules, les chercheurs ont mis en évidence qu’il existait une importante variation des taux de cytokinine, d’auxine et d’ABA chez les plantules de Bourbon pointu exposées à la lumière. Ces trois molécules sont des hormones impliquées, entre autres, dans la croissance végétale.

La mutation laurina pourrait donc avoir une influence sur la sensibilité de certains photorécepteurs qui agiraient eux même sur la synthèse hormonale. L'équilibre phytohormonal ainsi bouleversé induirait alors une diminution de la réplication cellulaire. C'est cette diminution de la division cellulaire qui pourrait expliquer le semi-nanisme du Bourbon pointu ainsi que son port, si caractéristique, en « sapin de noël ».

Ces observations viennent confirmer les résultats obtenus lors d’une première étude menée en 2009, qui concluait que le semi-nanisme des entre-nœuds découlait bien, lui aussi, d’une diminution de la division cellulaire.^[5]

Cependant, là n’est pas la seule cible de la mutation laurina, dont une partie des propriétés reste encore à découvrir. Ses effets pléiotropiques^[6]affectent non seulement la morphologie de l’arbre mais aussi la composition biochimique des fruits. Fruits qui, de par leur faible teneur en caféine, font la spécificité du Bourbon pointu et lui permettent d’être l’un des cafés les plus prisés au monde.

Les résultats de ces recherches, ainsi que leurs développements éventuels, ouvrent de nombreuses perspectives sur la maîtrise et l’amélioration de la culture du café. Outre leur utilité sur le plan agronomique, elles permettent d’éclairer la manière dont les mécanismes évolutifs fonctionnent et comment une mutation ponctuelle et anodine peut impacter la diversité variétale d’une espèce. De telles recherches confèrent également une meilleure compréhension des mécanismes qui influent sur les propriétés organoleptiques du café, et donc, in fine, sur la qualité de la tasse.

Pour aller plus loin :

• Adler S. et al. 2015. Impact of the laurina mutation in Coffea arabica L. on semi-dwarfism, cell number and hormonal profiles in hypocotyls of seedlings growing under daylight. TREES. August 2015, Volume 29, Issue 4, pp 1197-1205
• Aurélie Lécolier et al. 2009. Laurina mutation affected Coffea arabica tree size and shape mainly through internode dwarfism. TREES. October 2009, Volume 23, Issue 5, pp 1043-1051.
• Sur la Route des Caféiers...

^[1] Les chromosomes sont appariés, ils vont par deux. L’un est hérité de la mère, l’autre du père. Parfois les particularités des deux vont s’exprimer, parfois un allèle sera dominant, l’autre récessif. Ce sont alors les caractéristiques de l’allèle dominant, du chromosome portant cet allèle, qui s’exprimeront, prenant le pas sur l’allèle récessif.

^[2] Chez un individu, le phénotype représente l’ensemble des caractères visibles découlant de l’expression du génotype, de l’ADN de ce même individu.
^[3] Les cafés décaféinés classiques sont obtenus à partir de grains de cafés ayant subi des processus visant à extraire la caféine qu’ils contiennent. Ceux-ci sont plus ou moins lourds ou coûteux et peuvent modifier l’arôme du café.
^[4] À condition que les plants de Bourbon pointu aient crû à la lumière et non à la pénombre, sans quoi le nombre de cellules comptabilisées reste sensiblement identique.
^[5] Bien que dans le cas des entre-nœuds les auteurs signalent aussi une diminution de la taille des cellules.
^[6] Se dit d’un gène dont l’expression détermine plusieurs caractères phénotypiques.