Origines du café arabica : un croisement des espèces eugenioides et canephora beaucoup plus ancien que prévu

Une équipe internationale de chercheurs a récemment levé un voile sur l’histoire évolutive du café Arabica (Coffea arabica), l’espèce qui fournit près de 60 % de la production mondiale de café. Leur étude, publiée en avril 2024 dans la revue Nature Genetics, retrace les origines génétiques de cette plante aujourd’hui très appréciée, et met en lumière les étapes clés de sa domestication.

Le café Arabica est issu d’une hybridation naturelle entre deux espèces sauvages, Coffea canephora (Robusta) et Coffea eugenioides. Cet événement de polyploïdisation (multiplication du nombre des chromosomes), qui a donné naissance à une plante dotée de deux jeux complets de chromosomes, se serait produit il y a entre 350 000 et 610 000 ans. Les chercheurs ont séquencé le génome de plusieurs variétés du C. arabica ainsi que de ses espèces parentes, permettant de confirmer une remarquable conservation de la structure génomique entre les parents diploïdes et leur descendant allotétraploïde.

La domestication du Coffea arabica

L’étude révèle également que le café Arabica a connu plusieurs goulets d’étranglement génétiques avant sa domestication. Une séparation entre les populations sauvages et celles à l’origine des cultivars actuels s’est produite il y a environ 30 500 ans, suivie d’épisodes de migration entre ces deux groupes jusqu’à une période plus récente. La domestication proprement dite aurait commencé au Yémen entre les xv^e et xvi^e siècles, avant que le café Arabica ne se diffuse à travers le monde. Les lignées actuelles, Typica et Bourbon, trouvent leurs origines dans ces premiers transferts.

L’un des enjeux majeurs de cette recherche est d’explorer les mécanismes génétiques à l’origine de la faible diversité génétique du café Arabica. Ce manque de variabilité en fait une plante particulièrement vulnérable aux maladies, notamment la rouille du caféier (Hemileia vastatrix). Cependant, certaines variétés modernes intègrent des gènes de résistance issus de l’hybridation avec Coffea canephora, comme le montre l’exemple du café de Timor, un hybride spontané apparu en 1927. L’espèce C. canephora est en effet beaucoup plus résistante que sa cousine, ce qui lui permet d’être cultivée dans les plaines ou à basse altitude.

Grâce aux avancées de la génomique, les chercheurs espèrent que ces résultats contribueront à l’amélioration des programmes de sélection variétale. L’objectif est de développer de nouvelles variétés d’Arabica plus résilientes face aux maladies et aux changements climatiques, tout en préservant les qualités gustatives qui font la renommée de cette espèce.

Un patrimoine génétique réduit pour une espèce vulnérable

« Une plante, expédiée à Amsterdam en 1706, a été utilisée pour établir la culture de l’arabica dans les Caraïbes en 1723. Indépendamment, les Français ont cultivé l’arabica sur l’île Bourbon (actuellement la Réunion), et les descendants d’une seule plante qui a survécu jusqu’en 1720 forment le groupe Bourbon contemporain. Les cultivars d’arabica contemporains descendent de ces lignées Typica ou Bourbon, à l’exception de quelques écotypes sauvages originaires des forêts naturelles d’Éthiopie.  »

Jarkko Salojärvi, Patrick Descombes et al., « The genome and population genomics of allopolyploid Coffea arabica reveal the diversification history of modern coffee cultivars », Nature Genetics, 2024

L’aventure mondiale de l’arabica, dont la culture s’est étendue au fil des siècles dans les autres régions tropicales – en Amérique centrale et en Asie – ne tient qu’à quelques plants : c’est ainsi qu’un unique pied survivant sur l’île Bourbon (aujourd’hui La Réunion), dans les années 1720, a donné naissance à tout un groupe de variétés modernes, tandis qu’un autre plant envoyé à Amsterdam en 1706 a permis d’établir la culture du café dans les Caraïbes. Cette histoire explique pourquoi nos cafés actuels sont si peu diversifiés génétiquement.

Or, la diversité génétique d’une espèce influe directement sur sa capacité à résister aux agressions de son environnement, comme les espèces parasites. En raison de son origine allotétraploïde récente et de ses fortes contraintes au cours de son histoire, Coffea arabica est sensible à de nombreux parasites et maladies des plantes ; et les lignées classiques Bourbon et Typica ne peuvent guère être cultivées que dans quelques régions du monde

Selon les auteurs de l’étude, les outils génomiques modernes et une compréhension détaillée de l’origine et de l’histoire de la sélection des variétés contemporaines « sont essentiels pour développer de nouveaux cultivars d’arabica, mieux adaptés au changement climatique et aux pratiques agricoles ». La récente découverte génomique sur le Coffea arabica pourrait alors permettre d’identifier « des régions génomiques candidates associées à la résistance aux agents pathogènes ».

L’étude de Jarkko Salojärvi, Patrick Descombes et al. marque ainsi une étape importante dans la compréhension de l’évolution du café Arabica et ouvre la voie à des stratégies de conservation et d’amélioration plus efficaces pour l’une des cultures les plus prisées au monde.