Thèse soutenue

Vers une caractérisation fonctionnelle de la recombinaison méiotique chez le colza : analyse du transcriptome méiotique et de mutants hyper-recombinants

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Auteur / Autrice : Aurélien Blary
Direction : Eric Jenczewski
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biologie
Date : Soutenance le 20/12/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du végétal : du gène à l'écosystème (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Jean-Pierre Bourgin (Versailles ; 2010-....)
établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Jacqui Shykoff
Examinateurs / Examinatrices : Eric Jenczewski, Jacqui Shykoff, Jacques David, Philippe Lashermes, Pierre Sourdille, Ed Byrne
Rapporteurs / Rapporteuses : Jacques David, Philippe Lashermes

Résumé

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La recombinaison méiotique produite par les Crossing Overs (COs) est un facteur limitant pour l’efficacité de la sélection variétale. Une possibilité pour produire des plantes hyper-recombinantes serait d’exploiter la variabilité intraspécifique pour les fréquences de recombinaison. L’identification des polymorphismes causaux, liés à la séquence ou l’expression, représente un travail de longue haleine. Une approche alternative serait de produire des mutants pour des régulateurs négatifs des fréquences de recombinaison. Chez le colza, jeune allotétraploïde (AACC, 2n=38), il est possible de jouer sur ces 2 approches. Dans un premier temps j’ai cherché à vérifier dans quelle mesure pouvait varier le transcriptome méiotique entre 2 variétés ayant servi à cartographier un QTL pour le contrôle de la recombinaison entre chromosome homoéologues (hérités des génomes parentaux). Ce transcriptome méiotique s’est révélé de façon inattendue très variable ; les principales sources de cette variation étant notamment la nature du génome (A ou C) ainsi que l’effet variété. J’ai montré que les HEs (le remplacement d’une région chromosomique par la duplication de la région homoéologue) contribuent de façon importante aux différences d’expression observées à la fois entre variétés ou au sein d’un même génotype. Dans un second temps, j’ai vérifié que FANCM décrit chez Arabidopis thaliana comme un régulateur négatif pour les fréquences de recombinaison avait bien la même fonction chez les Brassica. Chez Brassica rapa j’ai vérifié qu’un mutant fancm complémente comme attendu un mutant déficient pour la voie majoritaire de formation des COs. Chez Brassica napus j’ai observé une faible augmentation à la fois des fréquences de recombinaison entre chromosomes homologues et homoéologues. Ce travail souligne l’importance de la caractérisation des HEs chez les allopolyploïdes. Au-delà de leurs impacts sur le contenu et l’expression génique, les HEs ont très certainement des conséquences phénotypiques. Cette étude présente aussi un exemple de biologie translationnelle pour un trait important en amélioration des plantes.