Domestication is the process of organism evolution under selection by humans, and as such has been a model for studying adaptation since Charles Darwin. Here we review recent studies on the genomics of adaptation and domestication syndrome in two cheese-making fungal lineages, Penicillium roqueforti used for maturing blue cheeses, and the Penicillium camemberti species complex used for making soft cheeses such as Camembert and Brie. Comparative genomics have revealed horizontal gene transfers involved in convergent adaptation to cheese. Population genomics have identified differentiated populations with contrasted traits, several populations having independently been domesticated for cheese making in both P. roqueforti and the Penicillium camemberti species complex, and having undergone bottlenecks. The different cheese populations have acquired traits beneficial for cheese making in comparison to non-cheese populations, regarding color, spore production, growth rates on cheese, salt tolerance, lipolysis, proteolysis, volatile compound or toxin production and/or competitive ability. The cheese populations also show degeneration for some unused functions such as decreased ability of sexual reproduction or of growth under harsh conditions. These recent findings have fundamental importance for our understanding of adaptation and have applied interest for strain improvement.
La domestication est le processus d’évolution d’un organisme en cours de sélection par l’homme et, à ce titre, elle a servi de modèle pour l’étude de l’adaptation depuis Charles Darwin. Nous passons ici en revue les études récentes sur la génomique de l’adaptation et le syndrome de domestication dans deux lignées de champignons fromagers, Penicillium roqueforti utilisé pour l’affinage des fromages bleus, et le complexe d’espèces Penicillium camemberti utilisé pour la fabrication de fromages à pâte molle comme le camembert et le brie. La génomique comparative a révélé des transferts de gènes horizontaux impliqués dans l’adaptation convergente du fromage. La génomique des populations a identifié des populations différenciées aux caractères contrastés, plusieurs populations ayant été indépendamment domestiquées pour la fabrication de fromage à la fois chez P. roqueforti et le complexe d’espèces Penicillium camemberti, et ayant subi de forts goulots d’étranglement. Les différentes populations fromagères ont acquis des caractères avantageux pour la fabrication du fromage par rapport aux populations non fromagères, en ce qui concerne la couleur, la production de spores, les taux de croissance sur le fromage, la tolérance au sel, la lipolyse, la protéolyse, la production de composés volatils ou de toxines et/ou la capacité d’exclusion compétitive. Les populations fromagères présentent également une dégénérescence de certaines fonctions non utilisées, telles que la capacité réduite de reproduction sexuée ou de croissance dans des conditions difficiles. Ces récentes découvertes ont une importance fondamentale pour notre compréhension de l’adaptation et ont un intérêt appliqué pour l’amélioration des souches.
Keywords: Adaptation; Cheese; Domestication; Fungi; Genomics; Penicillium.