Phylogénie, éléments transposables et évolution de la taille des génomes chez les lupins

Mahé Frédéric. 2009. Phylogénie, éléments transposables et évolution de la taille des génomes chez les lupins. Rennes : Université de Rennes 1, 252 p. Thèse de doctorat : Biologie : Université de Rennes 1

Titre anglais : Phylogeny, transposable elements and genome size evolution in lupines

Encadrement : Misset, Marie-Thérèse ; Abdel-Kader, Aïnouche

Résumé : Les génomes sont des structures dynamiques, variant en taille et en composition, dans lesquelles les rétrotransposons jouent un rôle moteur. Dans ce cadre, nous nous sommes fixé trois objectifs de travail : 1) améliorer notre connaissance des relations phylogénétiques au sein du genre Lupinus (Fabaceae) par l'utilisation de nouveaux marqueurs nucléaires (ARNr-ETS et SymRK), 2) évaluer par amplification et par hybridation in situ la diversité, l'abondance et le rôle des rétrotransposons Ty1/copia et Ty3/gypsy dans les variations de taille de génome des lupins, et 3) séquencer, annoter et comparer une première région génomique disponible pour un lupin avec les régions homologues d'autres fabacées. La phylogénie obtenu améliore notre compréhension de l'histoire évolutive des lupins, et met en évidence des schémas de variation de taille de génome différents d'une lignée à l'autre. Les analyses de rétrotransposons révèlent que les éléments copia et gypsy contribuent de façon plus significative aux différences de taille de génome chez les lupins méditerranéens que chez les lupins africains et suggèrent différents modes et mécanismes d'évolution de la taille des génomes au sein du genre. À l'échelle locale (région du gène SymRK), nous confirmons la forte implication de ces éléments qui représentent 25% de la région analysée chez Lupinus angustifolius.

Résumé (autre langue) : Genomes are dynamic structures, varying in size and composition, in which retrotransposons play a major role. In this context, our work aims at: 1) clarifying the phylogenetic relationships within genus Lupinus (Fabaceae) using additional nuclear markers (rRNA-ETS and SymRK), 2) assessing the diversity, abundance and role of the retrotransposons Ty1/copia and Ty3/gypsy in Lupinus genome size variation by amplification and in situ hybridization, and 3) sequencing, annotating and comparing a first genomic region available for lupine with homologous regions in other Fabaceae. The obtained phylogenetic framework improves our understanding of the evolutionary history of lupines, and when combined with the exploration of retrotransposons, highlights lineage-specific patterns of genome size variation. Copia and gypsy elements appear to contribute more significantly to genome size differences in Mediterranean lupines than in African lupines, suggesting different mechanisms involved in the genus. This was confirmed at the local scale (SymRK gene region) where these retroelements represent 25% of the analyzed region in Lupinus angustifolius.

Classification Agris : F30 - Génétique et amélioration des plantes

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

Auteurs et affiliations

• Mahé Frédéric, Université de Rennes I (FRA) ORCID: 0000-0002-2808-0984

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/587572/)

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