Le modèle primaire de légumineuses à ce jour ont été Medicago truncatula et Lotus japonicus. Les deux espèces sont tractables à la fois génétiquement et en serre, et pour les deux, des ensembles substantiels d`outils et de ressources pour la recherche génétique moléculaire ont été assemblés. Comme les coûts de séquençage ont diminué, cependant, des génomes de légumineuses supplémentaires ont été séquencés, et le financement disponible pour les cultures telles que le soja a permis de les développer au statut de modèles génétiques à part entière. Ce chapitre décrit donc un ensemble plus large d`espèces modèles dans les légumineuses, et discute des similitudes et des différences entre les génomes séquencés à ce jour, ainsi que les ressources de calcul disponibles pour diverses espèces de légumineuses. Les caractéristiques structurelles du génome dans, par exemple, Medicago truncatula et Glycine max, peuvent avoir des impacts importants sur les types de recherche génomique fonctionnelle qui peuvent être effectuées chez ces espèces. Ces deux génomes ont une redondance substantielle pour de nombreuses familles de gènes, mais la nature de la redondance est différente dans les deux génomes-avec la redondance étant généralement sous la forme de duplications de gènes locaux dans Medicago, et dans duplications dérivées du génome entier dans la glycine. Des considérations analogues (sur les environnements géniques et la structure du génome) devront vraisemblablement être prises en compte pour tout modèle ou espèce végétale. Legume, également appelé Pod, fruit de plantes dans la famille des pois (Fabaceae). La plupart des légumineuses sont des fruits déhiscents qui libèrent leurs graines par fractionnement ouvert le long de deux coutures, bien que certains, comme les arachides (Arachis hypogaea) et les caroubes (Ceratonia siliqua), ne s`ouvrent pas naturellement. Les fruits viennent dans une variété de tailles et de formes; beaucoup, cependant, sont longs et étroits et portent leurs semences en une seule ligne. Les plus grosses légumineuses sont supportées par l`échelle des singes (Entada gigas) et peuvent atteindre jusqu`à 2 mètres (6,6 pieds) de longueur.

À maturité, les fruits de légumineuses sont généralement secs et papyracées ou durs et ligneux; les légumineuses de certaines cultures vivrières, comme les pois mange-tout (variété de Pisum sativum), l`edamame (Glycine max) et les haricots verts (Phaseolus vulgaris), sont récoltées tout en restant vertes et charnieuses. Les légumineuses ont joué un rôle central dans le développement de l`agriculture et de la civilisation, et représentent aujourd`hui environ un tiers de la production de cultures primaires au monde. Malheureusement, la plupart des légumineuses cultivées sont des systèmes modèles pauvres pour la recherche génomique. Par conséquent, Medicago truncatula, qui a un génome diploïde relativement petit, a été adopté comme une espèce modèle pour la génomique des légumineuses. Pour améliorer sa valeur en tant que modèle, nous avons généré un Atlas d`expression génique qui fournit une vision globale de l`expression des gènes dans tous les principaux systèmes d`organes de cette espèce, avec un accent particulier sur le nodule et le développement des semences. L`Atlas révèle des différences massives d`expression génique entre les organes qui s`accompagnent de changements dans l`expression de gènes régulateurs clés, tels que les gènes de facteur de transcription, qui orchestrent vraisemblablement la reprogrammation génétique au cours du développement et Différenciation. Il est intéressant de noter que de nombreux gènes spécifiques aux légumineuses sont exprimés préférentiellement dans les nodules fixateurs d`azote, ce qui indique que l`évolution les a dotés de rôles spéciaux dans cet organe unique et important. L`analyse comparative du transcriptome de Medicago contre Arabidopsis a révélé une divergence significative dans les profils d`expression développementale des gènes orthologues, ce qui indique que l`analyse phylogénétique seule est insuffisante pour prédire la fonction de orthologarithmes chez différentes espèces.

Les données présentées ici représentent une ressource inégalée pour la génomique fonctionnelle des légumineuses, qui accélérera les découvertes en biologie des légumineuses.