Aspects génétique et moléculaire du contrôle de l'appariement chromosomique dans deux espèces du genre Agropyron

Genetic and molecular aspects of chromosome pairing in two species of the Agropyron genus

• Auteur / Autrice : Anne Charpentier
• Direction : Yvonne Cauderon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 1986
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Elytrigia

Chromosomes

Mots clés libres

Bivalentisation

Microtubule

Agropyron elongatum

Agropyron junceum

Appariement des chromosomes

Appariement méiotique

Analyse génomique

Triticum aestivum

Résumé

Deux types antagonistes de contrôle de l'appariement des chromosomes à la méiose ont été étudiés : les systèmes de ''bivalentisation'', qui réduisent les appariements à des bivalents, chez deux formes polyploïdes d'Agropyron (A. Junceum 6x et A. Elongatum 4x). Pour cela, la structure génomique exacte de ces polyploïdes a été déterminée, grâce à la mesure de l'effet du gène Ph1 du blé tendre, qui prévient les appariements homologues, sur l'appariement des génomes constitutifs des espèces étudiées, qui se sont révélées autopolyploïdes au moins pour une partie de leurs génomes. L'existence d'un système de bivalentisation, récessif et inefficace à l'état hémizygote en a été déduite. Chez A. Elongatum, la comparaison de la sensibilité à la colchicine des microtubules fusoriales des formes diploïdes et tétraploïdes suggère que le système de bivalentisation présent chez la forme polyploïde pourrait agir au niveau des tubules, les protégeant contre la dépolymérisation. Un système capable au contraire de promouvoir les appariements homoéologues chez les hybrides avec le blé tendre, a également été mis en évidence dans la forme diploïde d'A. Elongatum. Deux chromosomes ,3E et 5E sont porteurs des gènes responsables de ce comportement. Le ou les gènes situés sur 5E, qui induisent la formation d'associations allosyndétiques, pourraient agir en inhibant l'effet de Ph1. Celui ou ceux situés sur le chromosome 3E n'induisent que la formation de bivalents. On suggère qu'il pourrait agir plutôt au niveau de la formation des chiasmas.

Two antagonist types of control of chromosome pairing were studied. “Bivalentizing” systems, that limit pairing to bivalents were analysed, in two polyploid sub-species of Agropyron junceum and A. Elongatum. For this purpose, the precise genomic structure of those polyploids was determined by measuring the effect on pairing of their constitutive genomes, of the gene Ph1, of common wheat (that prevents homoeologous pairing). The polyploids studied turned out to be autopolyploids. From that fact, the existence of a bivalentizing system in those sub-species was deduced. The systems are recessive and hemizygote ineffective. In A. Elongatum, the differential sensitivity of the spindle microtubules suggested that the bivalentizing system present in the tetraploid could act on the microtubules, protecting them from depolymerization by colchicine, similarly to Ph1. A system promoting homoeologous pairing was shown to exist in the diploid form of A. Elongatum. The genes responsible for this pairing induction are located on the chromosomes 3E and 5E. The gene(s) located on 5E, that promote allosyndetic pairing , could act by inhibiting the effect of Ph1, while those located on 3E, that induce only bivalent formation might hypothetically be active at the level of chiasmata formation.