Etude de la variabilité phénétique chez les basidiomycètes Agaricus bisporus et Pleurotus species : polymorphisme isoenzymatique et polymorphisme de la longueur des fragments de restriction des génomes nucléaire et mitochondrial

• Auteur / Autrice : Béatrice Iraçabal
• Direction : Jacques Labarère
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Isoenzymes

Polymorphisme enzymatique

Basidiomycètes

Mots clés libres

Agaricus bisporus

Pleurotus species

Isoenzyme

Adn ribosomique

Polymorphisme longueur fragments restricction

Résumé

Notre étude a porté sur la mise en évidence du polymorphisme isoenzymatique et génomique chez Agaricus bisporus et Pleurotus species. L'analyse de neuf activités enzymatiques (6 oxydoréductases et 3 hydrolases) chez P. Cornucopiae a montré que le polymorphisme (défini par le nombre d'isoenzymes détectés par activité) et la variabilité isoenzymatique (représentée par le nombre de zymogrammes différents pour un échantillon donné) étaient liés pour la plupart des activités étudiées. Cependant, deux oxydoréductases, peu polymorphes ont révélé une forte variabilité chez P. Cornupiae comme chez A. Bisporus. Ce résultat est à rapprocher du rôle de ces deux activités dans la morphogenèse. L'analyse du polymorphisme de la longueur des fragments de restriction (RFLP) de l'ADN ribosomique (ADNr) chez P. Cornucopiae a montré, pour la première fois chez un basidiomycète, l'existence de 2 types d'unités ADNr au sein d'une même espèce. Chaque type est défini par des sites de restriction spécifiques. Des variations de la région intergénique entre les gènes 25S et 5S ont été mises en évidence pour chaque type. Deux unités ADNr de même type et de longueur différente peuvent coexister chez une même souche. Nous avons montré que la variabilité de longueur pouvait résulter de délétions de séquences répétées directes constituant la région intergénique. Une onde spécifique de l'unité ADNr de P. Cornucopiae a montré un niveau élevé d'hétérogénéité de l'ADNr chez 11 espèces du genre Pleurococus et a permis de développer une méhode d'analyse numérique pour la systématique de Pleurotus. Chez A. Bisporus, l'étude des marqueurs RFLP nucléaires et mitochondriaux a permis d'obtenir : (i) la mise en évidence d'une diversité génomique à l'aide d'un marqueur ribosomique (ii) une relation entre le polymorphisme nucléaire et les phénotypes des variétés industrielles ainsi que la détection d'un niveau élevé d'hétéromorphisme entre les deux noyaux haploides de certaines variétés, et (iii) la distinction de deux types mitochondriaux. Les marqueurs isoenzymatiques et RFLP caractérisés dans cette thèse apportent une contribution importante pour la caractérisation variétale et l'amélioration génétique chez les espèces cultivées A. Bisporus et F cornupiae.

To obtain markers suitable for estimation of genetic variability of the basidiomycetes Agaricus bisporus and Pleurotus species, our study was focused on isozyme and genome polymorphism in this species. Analysis of nine activities (6 oxidoreductases and 3 hydrolases) in P. Cornupiae has showed that isozyme polymorphism (defined by the number of isozyme detected by activity) and isozyme variability (represented by the number of zymograms) were related for most of the activities. However, two oxidoreductases showing a low polymorphism have revealed a high variability in P. Cornupiae as in A. Bisporus. This result should be related in the involvement of these two activities in morphogenesis. Analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP) of ribosomal (rDNA) showed for the first time in basidiomycetes, existence of two types of rDNA units in the same species. Each type is defined by specific restriction sites. Length variations of the intergenic region between the 25S and 5S genes were evidenced for each type. Two rDNA units of the same type but having length variations can coexist in the same strain. We have showed that length variability could result from deletions of direct repeat sequences, constituting intergenic region. A specific probe of the unit rDNA of P. Cornucopiae showed a high level of heterogeneity of rDNA in 11 Pleurotus species and allowed to develop a numeral analysis for Pleurotus systematics. In A. Bisporus, study of nuclear and mitochondrial RFLP markers allowed to obtain (i) for the first time in this species evidence of genetic diversity by using a ribosomal marker, (ii) relationship between nuclear polymorphism and industrial strain phenotypes as well as detection of high level of heteromorphism between haploid nuclei of some varieties, and (iii) distinction of two mitochondrial types Isozyme and RFLP markers which have been characterized by this work constitute an important contribution to varietal characterization and genetic improvement of the cultivated species A. Bisporus and F. Cornucopiae.