Controle épigénétique du caractère aberrant chez Brassica oleracea L.

Epigenetic control of the aberrant character in Brassica oleracea var. Botrytis

• Auteur / Autrice : Armelle Salmon
• Direction : Grégoire Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et agronomie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthylation

Épigénétique

Chou-fleur

Résumé

Des aberrations du développement affectant la morphologie foliaire et la vigueur des plants sont observées chez les choux-fleurs en cours de culture. De précédentes études ont montré que la proportion d’aberrants (de 3 à 20 %) dépendait du génotype et de l’environnement, et que l’aberration était transmissible de façon mendélienne ou non. Cette modification phénotypique est potentiellement réversible, suggérant l’implication de mécanismes épigénétiques. L’objectif de la thèse est d’identifier un ensemble de gènes susceptibles d’être impliqués dans le phénomène de l’aberration. Deux approches ont été développées : sans a priori, en recherchant des fragments différentiellement exprimés ou méthylés par AFLP-ADNc et MSAP, et avec a priori, en analysant l’expression de gènes impliqués dans les mécanismes épigénétiques et dans la morphologie foliaire. Ces analyses ont permis d’identifier 25 séquences présentant une homologie avec des gènes connus. L’identification des gènes Bowax9A-E a retenu notre attention étant donné qu’ils appartiennent à la famille des LTPs, impliquée dans le transport de composés cuticulaires, dans les réponses aux stress, et dans les mécanismes de résistance systémique induite. Le polymorphisme de méthylation a été analysé afin de comparer son amplitude au sein de l’espèce et entre choux normaux et aberrants d’une même variété. Le taux de méthylation MSAP de B. Oleracea (52-60 %) est supérieur à ce qui a été rapporté chez d’autres espèces. Les classifications phénétiques de populations et lignées sont apparues être différentes en fonction des polymorphismes générés par MSAP ou AFLP. Autre marqueur de méthylation différentielle des génomes « normaux » et « aberrant » n’a été détecté.

Developmental aberrations can arise in cauliflowers during their cultivation, 2 to 3 months after plantation. These phenotypic aberrations, concerning 3 to 20 % of plants, affect leaf thickness, leaf shape and/or plant vigor. Previous studies showed that the proportion of aberrant plants varied according to both plant genotype and environment. The phenomenon can be reversible, suggesting the involvement of epigenetic mechanisms. The aim of this work is to identify genes implied in the aberrant character expression. Two approaches were developed : without a priori by researching genome expression and methylation screening using cDNA-AFLP and MSAP, and with a priori by choosing genes implied in epigenetic and leaf shape regulations from bibliography. We identified 25 sequences presenting homology to genes in genomic databases, of which the Bowax9 genes (LTPs-Lipid Transfer Proteins-gene family) that could have multiple roles related to the aberrant character expression. LTPs are known to be implied in culticular wax layer components transport, responses to stress and recently to systemic acquired resistance. An analysis of genome methylation level and polymorphism in B. Oleracea has been led on different populations and lines. We compared the overall species polymorphism to the polymorphism observed within a variety between normal and aberrant plants. We showed that B. Oleracea displayed a MSAP genome methylation rate (53-60 %) higher than what have already been reported in other species. Phenetic classifications of populations/lines appeared to be different by considering AFLP or MSAP polymorphisms. No differentially methylated fragments were detected between normal and aberrant plants.