Adaptation des températures élevées du champignon de Paris Agaricus bisporus

Adaptation of the white button mushroom Agaricus bisporus for fruiting at high temperature

• Auteur / Autrice : Ana Marίa del Pilar Navarro Rodriguez
• Direction : Jean-Michel Savoie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale
• Date : Soutenance le 10/07/2014
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de la recherche agronomique (France). Centre de recherches (Bordeaux) - Unité de recherche Mycologie et Sécurité des Aliments
• Jury : Président / Présidente : Alain Deschamps
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sévastianos Roussos
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Marie Farnet, Gerardo Mata Montes De Oca

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance à la chaleur

Génétique

Résistance au stress

Variabilité

Champignon de couche

Mots clés libres

Agaricus bisporus

Variété burnettii

Thermotolérance

FHT

Déterminisme génétique

Gène aap1

Agaricus bisporus

Variété burnettii

Thermotolerance

FHT

Genetic determinism

Aap1 gen

Résumé

Cette recherche a été focalisée sur l’étude de la variabilité génétique et des mécanismes associés à une adaptation d’A. bisporus à la culture dans des conditions subtropicales. Elle a été subdivisée en trois parties : 1- identification de la diversité de l’aptitude à fructifier à haute température (FHT+) dans un échantillon de souches sauvages collectées dans plusieurs localités de pays d’Amérique du Nord et d’Europe. Dans cet ensemble nous avons inclus des représentants des trois variétés d’Agaricus à savoir: les variétés bisporus, burnettii et eurotetrasporus; 2- la caractérisation d’un gène candidat de thermo-tolérance dans des souches FHT+ et FHT- et l’identification de son implication dans le caractère FHT+; 3- l’étude du déterminisme génétique du caractère FHT+. Toutes les souches de la variété burnettii sont capables de produire des champignons avec de forts rendements à haute température. Cette aptitude est un élément de leur adaptation aux conditions climatiques rencontrée par la population originale. Seulement quelques souches d’A. bisporus var. bisporus ont révélés un bon potentiel pour fructifier à 25°C, mais sans relation avec les conditions climatiques de leur zone d’origine. Le gène étudié n’était que légèrement impliqué dans la réaction au stress thermique. Nous l’avons renommé aap1 car nous avons montré qu’il appartient à une nouvelle sous-famille des homologues du gène YAP1 de levure. Il n’est pas un contributeur dominant pour la thermo-tolérance d’A. bisporus, mais la protéine qu’il code peut être impliquée comme facteur de transcription de résistance générale au stress. En fait le caractère FHT+ est un caractère quantitatif sous contrôle polygénique. Il peut être hérité d’un parent de la variété burnetti dans une descendance inter variétale. Au cours de ce travail, des souches d’A. bisporus possédant des potentiels intéressants pour la culture en conditions subtropicales ont été identifiées et les bases génétiques pour un programme de création variétale pour introduire ces caractères dans des souches déjà cultivées ont été identifiées.

This work focused mainly on studying genetic variability andmechanisms associated with an adaptation of Agaricus bisporus for cultivation undersubtropical conditions of Mexico. The research was divided into three parts: 1-Identification of the diversity for fructification at a high temperature (FHT+) in a pool ofwild strains gathered in numerous locations of North America and Europe andrepresentative of the three varieties known in the species: bisporus, burnettii y eurotetrasporus; 2- characterization of a candidate gene of thermo-tolerance in FHT+ and FHT- strains and identification of its involvement in the FHT+ trait; 3- studies on the genetic determinism of FHT+ trait. All the strains of A. bisporus var burnettii produced mature sporophores at high temperatures with high yields. This ability is a part of the adaptation to the climatic conditions faced by the original population. For the A. bisporus var bisporus only some strains expressed the FHT+ trait and very few produced significant yield at high temperatures. There was no correlation with the geographical origin of the strains. The candidate gene studied was only weakly involved in the FHT+ trait. This study allowed a better characterization of one of the genes. We renamed it aap1 because it belongs to a new sub-family of counterparts of the gene YAP1 of yeast. It is not a dominant contributor to the thermo-tolerance of A. bisporus, but the protein that it encodes can be involved as a factor in transcription of general resistance to stress. Actually FHT+ was shown to be a quantitative trait under polygenic control, and it can be inherited from the A. bisporus var. burnettii in an intervarietal progeny. Strains of A. bisporus with interesting potential for cultivation under subtropical conditions and genetic bases of breeding programs for introducing this potential in already cultivated strains had been identified.