Contribution au clonage positionnel d'un gène de résistance à la rouille chez un haut polyploïde, la canne à sucre, exploitation des relations synthétiques avec le sorgho et le riz

Le Cunff Loïc. 2005. Contribution au clonage positionnel d'un gène de résistance à la rouille chez un haut polyploïde, la canne à sucre, exploitation des relations synthétiques avec le sorgho et le riz. Montpellier : UM2, 155 p. Thèse de doctorat : Biochimie et biologie moléculaire : Université Montpellier 2

Encadrement : D'Hont, Angélique

Résumé : Les cultivars modernes de canne à sucre (Saccharum spp) sont de hauts polyploïdes, aneuploïdes (2n = ça 115) issus de croisements interspécifiques entre deux espèces polyploïdes, une espèce sucrée domestiquée Saccharum officinarum (2n = 8x = 80) et une espèce sauvage Saccharum spontaneum (2n = 5x à 12x = 40 à 128). Un gène majeur de résistance à la rouille brune de la canne à sucre (Brui), a été identifié chez le cultivar R570. Ce gène est la cible d'une approche de clonage positionnel, ce qui représente un véritable challenge compte tenu de la complexité du génome des cultivars modernes. La syntenie entre le sorgho, le riz et la canne à sucre a été exploité pour construire une carte génétique fine de la région cible. Pour cela, un contig de BAC couvrant la région orthologue du sorgho a été construit, et les extrémités de ces BAC ont été utilisées comme sondes sur la descendance de R570. D'autre part, la région physique du riz orthologue à la région cible a été identifiée et sa séquence a été comparée à la base de données SUCEST comprenant 250 000 EST de canne à sucre. Les ADNc ainsi obtenus ont été utilisés comme sondes sur la descendance de R570. Ceci a permis de réduire la taille de la région cible à une fenêtre de 0,56 cM autour du gène Brui. Les marqueurs cartographiés à proximité du gène Brul ont été utilisés pour cribler deux banques BAC de R570 et initier une marche chromosomique. La nature polyploïde et hétérozygote du génome des cultivars implique que parmi les BAC identifiés seuls quelques uns correspondent à l'haplotype cible. Trois des BAC identifiés couvrent totalement la région cible sur certains des haplotypes hom(é)ologues, alors que les 8 BAC correspondant à l'haplotype cible identifiés ne la couvre que partiellement. Cette différence entre haplotypes hom(é)ologues est lié à la présence d'une insertion sur l'haplotype cible. Des extrémités et des sous-clones de BAC canne à sucre ont été exploités pour affiner la carte génétique qui comprend désormais seize marqueurs, un cartographié à 0,14 cM en position distale par rapport à Bru), un cartographié à 0,28 cM en position proximale par rapport à Brui et quatorze marqueurs coségrégeant avec le gène Brui. Parallèlement, une approche exploitant le déséquilibre de liaison local a été entreprise pour tenter de réduire la taille de la région contenant Brui.

Mots-clés Agrovoc : Saccharum, résistance aux maladies, Clonage moléculaire, Puccinia melanocephala, carte génétique, Sorghum, Oryza sativa, banque de gènes, rouille, locus, génie génétique

Mots-clés complémentaires : Linkage, Bac

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes
H20 - Maladies des plantes

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Le Cunff Loïc, CIRAD-AMIS-UMR PIA (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/533121/)

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