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Dernière mise à jour : Mai 2021

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UMR 1095 Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales

2. Axe structural

P. Sourdille, B. Charef, A. Loussert

Les efforts réalisés en France et au niveau international ont permis d’aboutir à la première séquence de haut standard du génome de blé pour le cultivar de référence international Chinese Spring. Cette donnée a été essentielle pour la prise en compte des facteurs de la séquence affectant la recombinaison et cela nous a permis de réaliser plusieurs avancées dans le domaine.

  a. Distribution de la recombinaison

La cartographie génétique de plus de 180 000 marqueurs SNP et leur ancrage sur la séquence nous a permis de confirmer les résultats préliminaires observés sur le chromosome 3B concernant le partitionnement des chromosomes et l’impact majeur de la recombinaison dans ce phénomène. Les résultats montrent qu’il existe un partitionnement de chacun de 21 chromosomes en deux régions télomériques hautement recombinogènes, deux régions péricentromériques où la recombinaison chute de façon drastique et une région centromérique dépourvue de recombinaison. L’étendue physique de chaque région est très bien conservée entre les chromosomes ce qui suggère un comportement homogène pour tous les chromosomes en terme de recombinaison.

Une étude encore plus résolutive prenant en compte le profil historique de recombinaison et sa conservation entre chromosomes homéologues et entre espèces est en cours.

GECO-Graphique

  b. Points chauds

L’examen précis de ~1000 CO distribués sur l’ensemble du génome nous a permis de constater une association significative avec les séquences géniques et leur expression durant la méiose. Par ailleurs, nous avons observé un taux de transposons à ADN supérieur dans les segments qui recombinent. Nous avons de ce fait identifié un motif spécifique d’un élément TIR-Mariner associé plus fréquemment aux évènements de recombinaison. Ces résultats suggèrent un processus universel conservé entre espèces.

L’étude des points chauds historiques déterminés sur la base du déséquilibre de liaison dans des collections de variétés de pays va nous permettre d’affiner nos résultats.

  c. Ciblage de la recombinaison

La connaissance approfondie des points chauds de recombinaison et leur association avec des caractéristiques particulières de la séquence permet d’envisager le ciblage de la recombinaison dans des régions choisies afin de casser des liaisons négatives avec des allèles délétères. Nous avons commencé à adapter une technologie brevetée (technologie SPIX) en partenariat avec la société MEIOGENIX, propriétaire du brevet. Malgré les difficultés rencontrées, les premiers résultats sont encourageant et nous incitent à poursuivre l’adaptation de cette stratégie aux problématiques du blé tendre.

Compatibilité blé/seigle

La compréhension des bases génétiques gouvernant la compatibilité aux croisements interspécifiques connait un regain d’intérêt avec l’utilisation d’espèces apparentées pour introduire des allèles originaux, en particulier pour apporter des résistances naturelles aux stress biotiques et abiotiques et répondre ainsi aux enjeux d’une agriculture durable respectueuse de l’environnement.

Depuis plus de 20 ans, nous nous intéressons à la compatibilité aux croisements entre le blé et le seigle. Les travaux antérieurs ont montré que ce caractère et gouverné par un gène majeur localisé sur le bras court du chromosome 5B (gène SKr). L’approche de clonage positionnel que nous avons conduite a abouti à l’obtention d’une carte physique chez deux lignées compatibles et non compatibles. L’obtention récente de la séquence complète et de haute qualité du blé nous a permis de réaliser l’annotation précise de la région et de mener une étude comparative entre les deux génotypes. Les quelques gènes identifiés sont en cours d’analyse. Une extinction systématique va être menée afin d’isoler le meilleur candidat expliquant le caractère de compatibilité. Celui-ci pourra alors être caractérisé précisément et une analyse de diversité sera conduite de même qu’une approche translationnelle pour analyser les orthologues chez les espèces modèles.

GECO-Pachytene