Comparative genomic between Muscadinia rotundifolia and Vitis vinifera to facilitate the resistance genes identification

Abstract

Muscadinia rotundifolia est une espèce de la famille des Vitaceae. C’est un sous-genre du genre Vitis, le deuxième sous-genre étant celui des Euvitis qui comprend l’espèce cultivée Vitis vinifera (2n=38). M. rotundifolia (2n=40) est une source de résistance aux maladies très importante pour l’amélioration de la vigne. Son génome commence seulement à être décrit avec deux cartes génétiques récemment publiées. Ma thèse a consisté à utiliser des ressources génomiques chez M. rotundifolia cv Regale (banque BAC, collection de séquence d’extrémités de BAC ou BES et séquences de BACs) pour caractériser le génome de cette espèce en comparaison avec celui de V. vinifera. Les résultats obtenus ne montrent pas de différence importante entre les génomes des deux espèces en termes de composition du génome en bases (GC%), en séquences codantes ou en éléments répétés. De même, à une échelle globale, la famille de gènes NBS-LRR semble être similaire en termes de nombre et de balance entre les sous-familles. A une échelle plus fine cependant (carte physique et séquences de BAC), des remaniements relativement importants sont observés dans des régions portant cette famille de gènes, aboutissant parfois à des contenus différents en gènes, de région normalement homologues : duplication différentielles de gènes, présence/absence de gènes.Muscadinia Rotundifolia is a species of the Vitaceae family. It is a sub-genus of the Vitis genus along with the Euvitis sub-genus, which the cultivated species Vitis vinifera belongs to. M. rotundifolia (2n=40) is a very important source of resistance to diseases in grapevine breeding programs. Its genome is only starting to be described with the recent publication of two genetic maps. The present study aimed at using M. rotundifolia cv Regale genomic resources (BAC library, BAC end sequences or BES, BAC sequences) in order to characterize the genome of this species in comparison with the genome of V. vinifera. The results showed that there is no striking difference between the two species in term of base composition (GC %), repeats frequency and gene space. The NBS LRR gene family also seems to be globally quite similar between the two species in terms of numbers and balance between subfamilies. At a finer scale (physical map and BAC sequence), frequent rearrangements are observed in genomic regions carrying the NBS-LRR gene family sometimes clearly associated with a different gene content between the two species in homologous regions: differential gene duplication, presence/absence of genes