Marqueurs moléculaires et génomique

La poursuite de l’établissement de cartes génétiques est réalisée dans différentes équipes pour les principales espèces de Brassica (B. napus, B. oleracea, B. rapa, B. juncea, B. nigra) avec l’enrichissement de ces cartes en différents types de marqueurs (microsatellites, AFLP, PCR spécifiques principalement) (D. Somers, F. Dreyer, R. Raman, B. Rudolph) ou l’établissement de cartes génétiques sur de nouvelles espèces telles que Sinapis alba (M. Nelson)

Marqueurs moléculaires et génomique

La poursuite de l’établissement de cartes génétiques est réalisée dans différentes équipes pour les principales espèces de Brassica (B. napus, B. oleracea, B. rapa, B. juncea, B. nigra) avec l’enrichissement de ces cartes en différents types de marqueurs (microsatellites, AFLP, PCR spécifiques principalement) (D. Somers, F. Dreyer, R. Raman, B. Rudolph) ou l’établissement de cartes génétiques sur de nouvelles espèces telles que Sinapis alba (M. Nelson)

Variabilité structurale des déterminants génétiques de la résistance à Aphanomyces Euteiches chez le pois (Pisum sativum L.) et l espèce légumineuse modèle Medicago Truncatula

Le contournement fréquent des résistances monogéniques chez les plantes par l évolution rapide des populations pathogènes limite le contrôle génétique des maladies majeures des plantes cultivées. Les résistances partielles, souvent contrôlées par des QTL (Quantitative Trait Locus), apparaîtraient aujourd hui plus durables que les résistances monogéniques. Afin de pouvoir envisager des stratégies innovantes et efficaces de construction et de gestion durable de variétés résistantes, il est nécessaire de mieux connaître l architecture génétique et les bases moléculaires sous-jacentes aux résistances partielles polygéniques chez les plantes cultivées. L amélioration génétique de la résistance partielle polygénique à Aphanomyces euteiches, responsable des nécroses racinaires précoces, est un objectif prioritaire dans les programmes de sélection du pois. A partir de l étude du pathosystème A. euteiches/pois-Medicago truncatula, l objectif de la thèse a consisté à mieux connaître la diversité des déterminants génétiques de la résistance partielle chez le pois et l espèce modèle M. truncatula, leur stabilité vis-à-vis de l environnement et de la variabilité de l agent pathogène et de l hôte, ainsi que leur synténie entre les génomes des deux espèces. Au cours de la thèse, une analyse génétique de la résistance à A. euteiches chez le pois, menée à partir de deux populations de lignées recombinantes (LR), puis une méta-analyse de QTL ont permis de mettre en évidence une stabilité élevée des QTL de résistance et d identifier en particulier, sept principaux QTL stables vis-à-vis de sources de résistance, de la variabilité du pathogène et de l environnement, ainsi que des liaisons défavorables entre allèles de résistance à A. euteiches et allèles de caractères orphologiques et phénologiques. En parallèle, l analyse génétique de la résistance à A. euteiches à partir d une population de LR chez M. truncatula a permis de mettre en évidence un réseau complexe de facteurs génétiques associés à la résistance impliquant, en particulier, un locus majeur à large spectre, AER1. Enfin, la cartographie de marqueurs ponts entre les génomes du pois et de M. truncatula a permis l identification de quelques facteurs génétiques de résistance en positions potentiellement synténiques. Ce travail de thèse a permis de poser des bases et ouvert de nouvelles pistes de recherche pour/vers (i) la compréhension des mécanismes sous-jacents aux locus de résistance partielle sous contrôle polygénique ainsi que de leur conservation entre espèces proches et (ii) la gestion des QTL pour une meilleure efficacité et durabilité de la résistance du pois à A. euteiches.The breakdown of plant monogenic resistances by rapid evolution of pathogen populations is a limit to the genetic control of crop diseases. To date, partial resistances, often controlled by QTL (Quantitative Trait Loci), is postulated to be more durable than monogenic resistances. Prior to develop new durable and efficient breeding and management strategies of resistant varieties in major crops, we need to better understand genetic architecture and molecular bases underlying partial polygenic resistance in plants. Breeding for partial polygenic resistance to Aphanomyces root rot is a major objective for the development of the pea crop in Europe. Using the A. euteiches/pea-Medicago truncatula pathosystem, this work aimed at better understanding the diversity of genetic determinants controlling partial resistance to A. euteiches in pea and M. truncatula, their stability over environments and pathogen and host variability, as well as their synteny between genomes of the two legume species. A genetic analysis of resistance to A. euteiches from two pea recombinant inbred line (RIL) populations, then a meta-analysis of resistance QTL showed a high stability of resistance QTL and allowed to identify seven main stable QTL towards resistance sources, pathogen variability and environments as well as unfavourable linkages between Aphanomyces resistance alleles and morphological and phenological trait alleles. A genetic analysis of resistance to A. euteiches from one RIL population in M. truncatula allowed to identify a complex network of genetic loci controlling partial resistance, including a major broad-spectrum locus, AER1. Finally, through the mapping of bridges markers between the pea and M. truncatula genomes, some of the resistance genetic factors previously identified were found in putative syntenic positions. This study provides strong basis and insight for/into (i) a higher understanding of mechanisms associated with loci underlying polygenic partial resistance and their conservation between closely related species and (ii) resistance QTL management for a higher efficiency and durability of resistance to A. euteiches in pea.RENNES-Agrocampus-CRD (352382323) / SudocSudocFranceF

Approche conjointe de cartographie par analyse de liaison et génétique d association pour appréhender l architecture génétique de la résistance quantitative du colza à la Nécrose du collet

L amélioration de l efficacité et de la durabilité de la résistance aux maladies des plantes cultivées passe le plus souvent par l exploitation de la résistance quantitative, sous l hypothèse qu une diversité de facteurs de résistance quantitative (QTL) rend plus difficile le contournement de la résistance par l agent pathogène. Pour intégrer ces QTL de résistance dans des stratégies de gestion efficace et durable de la résistance, il est nécessaire de déterminer avec précision leur localisation, mais aussi leur stabilité/spécificité et leurs effets alléliques dans différents fonds génétiques. La Nécrose du collet, causée par le champignon Leptosphaeria maculans est l une des maladies les plus préjudiciables du colza. Les études génétiques de la résistance quantitative se sont jusqu à présent concentrées sur la seule source de résistance Darmor . Dans un tel contexte, l objectif de cette thèse a consisté à mieux appréhender l organisation et la diversité des facteurs génétiques intervenant dans l'expression de la résistance quantitative du colza à L. maculans, en précisant la localisation et les effets de certains de ces facteurs. Le développement d une méthode de phénotypage sélectif a permis de préciser la localisation de certains des QTL de résistance au sein d une population d haploïdes doublés. De nouvelles sources de résistance ont été étudiées par des approches de génétique d association au sein d une collection de colza d hiver et de cartographie par analyse de liaison dans des populations multiparentales connectées. La comparaison de l ensemble des analyses a montré que l architecture de la résistance quantitative du colza à la Nécrose du collet est très complexe et contrôlée par de nombreux QTL à effets faibles. La complémentarité des différentes approches a permis de (i) confirmer la présence et la stabilité de certains QTL de Darmor dans différents fonds génétiques, (ii) d identifier de nouveaux QTL de résistance, (iii) d identifier des QTL potentiellement communs ou spécifiques aux différentes sources de résistance (iv) et de préciser la localisation de certains QTL. Ce travail a conduit à une meilleure connaissance de l architecture sous-jacente à la résistance quantitative dans ce pathosystème et souligne une diversité potentielle de QTL. Cette étude a permis de proposer des pistes de recherche pour une meilleure caractérisation de ces QTL et une utilisation dans la construction de variétés à résistance efficace et durableRENNES-Agrocampus-CRD (352382323) / SudocSudocFranceF

Mise sur le marché d'hybrides de colza

International audienc

Male sterility

National audienc

Mise sur le marche d'hybrides de colza.

International audienc

French condiment mustard resistance against Leptosphaeria maculans relies on genes Rlm5 and Rlm6, calling for caution in the deployment of Rlm6 in oilseed rape crops

International audienceBreeding varieties for increased disease resistance is a major means to control epidemics. However, the deployment of resistance genes through space and time drives the genetic composition of the pathogen population, directionally altering pathotype frequencies. In France, Leptosphaeria maculans causes stem canker on Brassica napus oilseed rape crops but not on B. juncea condiment mustard. Prior to the deployment of winter B. napus varieties with Rlm6 resistance gene introduced fromB. juncea, the aim of our study was to investigate if this deployment could impact disease control in condiment mustard. We assessed the presence of resistance genes against the disease in a set of current FrenchB. juncea varieties and breeding lines with a set of five differential L. maculans isolates carrying know Avr/avr genes.Rlm6was detected in all 12 condiment mustard varieties.Rlm5was also detected in eight varieties. No additional resistance genes were detected with the set of isolates used. Because the frequency of isolates virulent onRlm6is very low in France, these results indicate thatRlm6gene is a major component of disease control in the French B. juncea mustards tested. Using Rlm6 in oilseed rape varieties will very likely induce an increase in frequency ofRlm6virulent isolates. This raises the acute concern of a wise deployment of oilseed rape around the condiment mustard growing area. Scientific knowledge on adaptation dynamics, spatial segregation of crops and cooperation between actors is currently available in order to mitigate the risk and advert negative consequences of the introduction ofRlm6resistance gene in oilseed rape varieties