Caractérisation des différences de structures chromosomiques dans l'espèce Musa acuminata par re-séquençage ; le cas de l'accession Pahang

Martin Guillaume. 2014. Caractérisation des différences de structures chromosomiques dans l'espèce Musa acuminata par re-séquençage ; le cas de l'accession Pahang. Montpellier : Montpellier SupAgro, 299 p. Thèse de doctorat : Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences, environnement (SIBAGHE). Biologie intégrative des plantes : Montpellier SupAgro Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques

Encadrement : D'Hont, Angélique

Résumé : Les cultivars de bananiers sont dérivés d'hybridations entre sous-espèces de Musa acuminata (génome A) et pour certains avec l'espèce M. balbisiana (génome B). Ces hybrides présentent une fertilité réduite, des méioses perturbées et de fortes distorsions de ségrégation. Ces caractéristiques attribuées à des réarrangements chromosomiques entre espèces et sous-espèces compliquent les analyses génétiques et les programmes d'amélioration variétale. Au cours de cette thèse, nous avons mis en place et testé de nouvelles approches, basées sur la récente disponibilité d'une séquence de référence du bananier et des technologies de séquençage haut-débit, pour caractériser ces différences de structures chromosomiques et comprendre leur impact sur les ségrégations chromosomiques. Ces approches ont nécessité l'amélioration de la séquence de référence du bananier. Pour cela, des outils ont été développés. Ils sont applicables à d'autres génomes et modulables en fonction des données disponibles. Le nombre de scaffolds a été divisé par 5 et 90% de la séquence est maintenant ancré aux chromosomes. Les scaffolds correspondant au génome mitochondrial ont été identifiés et le génome chloroplastique a été assemblé et annoté. Des données de re-séquençage de l'accession 'Pahang' et de génotypage dense de sa descendance ont été utilisées pour explorer l'origine des distorsions de ségrégation impliquant les chromosomes 1 et 4. L'ensemble des données (profils de distorsion et de recombinaison, appariements à la méiose, re-séquençage), nous orientent vers l'hypothèse d'une translocation réciproque en orientation inversée, entre régions distales des chromosomes 1 et 4. Le test de nos outils de recherche de variations structurales pour comparer les génomes A et B du bananier, dont les différences de structure sont connues, montre que nos outils détectent directement les signatures de certaines variations structurales mais que pour d'autres il ne détecte que des signatures partielles. Ces dernières peuvent néanmoins être informatives en complément d'autres types d'informations provenant de cartographie génétique et d'analyses cytogénétiques.

Mots-clés Agrovoc : Musa acuminata, génome, variation génétique, séquence nucléotidique, ségrégation, chromosome, bioinformatique, génie génétique, technique analytique, amélioration des plantes

Mots-clés complémentaires : Séquencage

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes
U10 - Informatique, mathématiques et statistiques

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2014-2018) - Agriculture écologiquement intensive

Auteurs et affiliations

• Martin Guillaume, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (FRA) ORCID: 0000-0002-1801-7500

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/575401/)

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