Acquisition de connaissances sur la génétique de l'espèce Dioscorea alata L. pour la production de variétés polyploïdes.

Knowledge on the genetics of the species Dioscorea alata L. for the production of polyploid varieties

• Auteur / Autrice : Alice Némorin
• Direction : Jacques David
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie : Sciences agronomiques, biotechnologies agro-alimentaires
• Date : Soutenance le 29/06/2012
• Etablissement(s) : Antilles-Guyane
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale pluridisciplinaire (Pointe-à-Pitre ; 1996-2015)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques David, Anne-Marie Chèvre, Nora Scarcelli, Alain Rousteau, Gemma Arnau
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alexandre Dansi, Anne-Marie Chèvre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génie génétique

Variabilité

Cultures

Ignames

Mots clés libres

Igname

Dioscorea alata

Polyploidie

Segragation polysomique

Yam

Dioscorea alata

Polyploidy

Polysomic segregation

Résumé

Nous avons étudié les phénomènes de polyploïdisation chez l'igname Dioscorea alata qui comprend trois cytotypes diploïde (2n=40), triploïde (2n=60) et tétraploïde (2n=80) en vue d'optimiser les stratégies de production d'hybrides polyploïdes. Chez ce complexe polyploïde l'augmentation de la ploïdie est corrélée avec une augmentation de la vigueur et des rendements plus élevés et plus stables. Dans un premier temps nous avons démontré l'autotétraploïdie des variétés tétraploïdes à l'aide de trois approches différentes: des analyses d'hérédité de marqueurs microsatellites, l'observation de phénomènes de double réduction et l'étude des méioses des cellules mères de pollen. Nous avons ensuite déterminé quels sont les mécanismes les plus probables à l'origine des polyploïdes naturels via l'étude de la transmission de l'hétérozygotie parentale à l'aide de microsatellites et par l'étude des incompatibilités au niveau de l'albumen lors de différents croisements intracytotypes et intercytotypes en utilisant la cytométrie en flux. Les résultats obtenus montrent que les polyploïdes de D. alata seraient apparus via la formation de gamètes non réduits de clones diploïdes. Le pool triploïde se serait édifié et diversifié uniquement par voie femelle, du fait de la non viabilité des croisements intercytotypes et de la stérilité des femelles et mâles triploïdes. Le pool tétraploïde serait apparu par union de deux gamètes non réduits de clones diploïdes (polyploidisation sexuelle bilatérale). Par la suite ce pool aurait été diversifié via des croisements intercy

We studied polyploidisation phenomena in the yam Dioscorea alata that includes three cytotypes -diploid (2n=40), triploid (2n=60) and tetraploid (2n=80) -in order to optimise polyploid hybrid production strategies. In this complex polyploid, the increase in ploidy is correlated with an increase in vigour and higher and more stable yields. We first showed the autotetraploidy of tetraploid varieties using three different approaches: heredity analyses of microsatellite markers, the observation of double reduction phenomena, and the study of meiosis of pollen mother cells. We then determined the mechanisms most likely to be at the origin of natural polyploids through the study of the transmission of parental heterozygoty using microsatellites and the study of incompatibilities at the endosperm level at the time of different intracytotypic and intercytotypic crosses using flow cytometry. The results obtained reveal that the polyploids of D. alata probably appeared through the formation of non-reduced gametes of diploid clones. The triploid pool would then have been constituted and diversified through the female pathway as a result of the non-viability of intercytotypic crosses and the sterility of female and male triploids. The tetraploid pool would have appeared as a result of the union of two non-reduced gametes of diploid clones (bilateral sexual polyploidisation). This pool would then have diversified through intercytotypic crosses with the formation of 2n gamètes through both the female and the male pathway, as well as by intracytotypic crosses within the 4X pool.