Étude de l’autoincompatibilité chez la chicorée (Cichorium intybus L., Asteraceae) : cartographie génétique et physique du locus S

Study of the self-incompatibility in chicory (Cichorium intybus L., Asteraceae) : genetic and physical mapping of the locus S

• Auteur / Autrice : Lucy Gonthier
• Direction : Theo Hendriks, Marie-Christine Quillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des fonctions biologiques
• Date : Soutenance le 05/07/2011
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méiose

Chromosomes -- Cartes

Génétique

Astéracées

Clonage moléculaire

Fécondation -- Aspect moléculaire

Chicorée sauvage

Mots clés libres

Autoincompatibilité sporophytique

Locus S

Résumé

L'autoincompatibilité (AI), généralement sous le contrôle d’un seul locus, le locus S, est la stratégie la plus répandue pour empêcher l'autofécondation chez les plantes hermaphrodites. Les déterminants de la réaction d’AI ont été identifiés dans quelques familles d’Angiospermes. Dans celle des Asteraceae, ces déterminants sont encore inconnus. La chicorée (Cichorium intybus L., Asteraceae) présente un système d’AI sporophytique. Afin d’identifier les déterminants de l’AI de cette espèce, une stratégie de clonage positionnel du locus S a été mise en place.Le locus S de la chicorée avait été cartographié à l'extrémité du groupe de liaison 2. Une carte haute densité a été obtenue à partir d’une approche BSA assistée par marqueurs : 5 marqueurs AFLP ont été identifiés, dont un coségrégeant avec le locus S. A partir d’une importante population (n = 2824), 2 cartes consensus haute résolution de la région du locus S ont été établies, l’une pour les méioses femelles (intervalle de 0,6 cM) et l’autre pour les méioses mâles (intervalle de 1,24 cM), en raison d’un phénomène d’hétérochiasmie.Deux banques BAC de chicorée ont été construites en collaboration avec le CNRGV. Elles ont permis d’initier et d’orienter la marche chromosomique vers le locus S. De plus, 6 clones BAC, soit 546 kb, ont été séquencés et analysés. Un rapport de 0,45 (méiose femelle) à 2 cM/Mb (méiose mâle) a été obtenu. La composition des séquences en éléments répétés et la fraction codante ont été étudiées (banques d’EST de Cichorium sp. et de peptides d’A.thaliana et de V.vinifera). Une relative conservation de la microsynténie a été observée entre ces gènes et leurs homologues chez 5 espèces Dicotylédones.

Generally under the control of one locus, the S-locus, self-incompatibility (SI) is one of the most important strategies to prevent selfing in hermaphrodite plants. Determinants involved in the SI reaction have been identified in some Angiosperm families. In the Asteraceae family, determinants of SI are still unknown. Chicory (Cichorium intybus L., Asteraceae) is a sporophytic SI species. To identify determinants of chicory SI, a positional cloning strategy has been implemented.The chicory S-locus has been assigned to one end of linkage group 2. A high density map have been obtained from a marker assisted BSA (Bulk Segregant Analysis) approach: 5 AFLP markers were obtained, including one co-segregating with the S-locus. From a large population (n = 2.824), 2 consensus high-resolution map of the S-locus region were produced. Due to a heterochiasmy phenomenon, the S-locus was positioned in an interval of 0,6 cM or 1,24 cM considering female or male meiosis, respectively.Two BAC libraries of chicory were produced in collaboration with the CNRGV. They allowed us to start chromosome walking and to turn it toward the S-locus. Moreover, 6 BAC clones, corresponding to 546 kb, were sequenced and analyzed. A ratio of 0,5 Mb/cM for male meiosis and 2,2~Mb/cM for female meiosis were obtained. Repeated element composition and coding part of the sequences were studied (libraries of Cichorium sp. EST and Arabidopsis thaliana and Vitis vinifera peptides). A certain degree of conservation of microsynteny was observed between these genes and their homologues in five Dicotyledon species.