La polyploïdie est un terme qui décrit le fait d’avoir plus de deux ensembles de chromosomes. Un certain nombre d’animaux et de plantes présentent naturellement une polyploïdie, et elle peut également survenir sous forme de mutation spontanée. La polyploïdie ne doit pas être confondue avec l’aneuploïdie. Dans le cas de l’aneuploïdie, il y a des extras d’un ou plusieurs chromosomes, tandis que dans la polyploïdie, il y a une copie supplémentaire d’un ensemble complet de chromosomes. Chez l’homme, être polyploïde est généralement incompatible avec la vie ; un fœtus polyploïde avortera souvent spontanément ou mourra peu de temps après la naissance s’il survit pendant la gestation.
Un seul ensemble de chromosomes est appelé ensemble haploïde, tandis qu’une paire est appelée diploïde. De nombreux organismes, y compris les humains, sont diploïdes, héritant d’un ensemble haploïde de chaque parent. Les organismes polyploïdes peuvent potentiellement avoir n’importe quel nombre d’ensembles de chromosomes; les triploïdes en ont trois, les tétraploïdes en ont quatre, et ainsi de suite, avec jusqu’à 12 ensembles de chromosomes documentés dans certains organismes.
Les plantes sont particulièrement sujettes à la polyploïdie, certains scientifiques estimant que jusqu’à 80% des plantes à fleurs peuvent avoir ce trait. Les ensembles multiples sont le résultat d’une division cellulaire anormale, qui semble être un problème dans certains organismes plus que d’autres. Certains organismes ont spécifiquement évolué pour avoir plus de deux ensembles de chromosomes, auquel cas être diploïde serait une anomalie.
Certaines informations intéressantes sur l’héritage des plantes peuvent être glanées en étudiant le nombre d’ensembles de chromosomes dans les plantes. Les caféiers, par exemple, ont tendance à avoir des chromosomes multiples de 11, avec 22, 44 et 66 chromosomes documentés dans divers caféiers. Cela semblerait suggérer que l’ancêtre original de ces plantes avait un ensemble haploïde de 11 chromosomes. D’autres cultures courantes telles que le blé présentent également une polyploïdie, ce qui suggère que la sélection de plantes a entraîné des changements fondamentaux dans leurs génomes.
Les gens peuvent se référer à la polyploïdie comme à la duplication du génome entier, soulignant qu’elle implique une copie supplémentaire entière du génome. Toutes les copies du génome peuvent jouer les unes contre les autres en ce qui concerne l’expression des gènes, ce qui est l’une des raisons pour lesquelles certaines espèces végétales sont si diverses et pourquoi les cultivars d’une même espèce peuvent varier si considérablement malgré le fait qu’ils soient tous la même espèce. Les pommes, par exemple, se présentent sous une vaste gamme de formes, de tailles et de saveurs, des petits fruits amers aux gros fruits sucrés. Ce n’est pas un hasard si les pommes présentent une polyploïdie.