Evolution de la diversité microsatellite dans une population de blé tendre conduite en gestion dynamique : effets de la mutation, de la dérive et de la sélection

par Anne-Laure Raquin

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Sciences de la vie

Sous la direction de Philippe Brabant.


  • Résumé

    La gestion dynamique (GD) est une stratégie pour gérer à moyen terme la variabilité génétique d'espèces cultivées sous forme de populations génétiquement hétérogènes. Ces populations évoluent sous l'effet de pressions évolutives qui modifient la valeur des caractères phénotypiques et la fréquence des gènes qui les contrôlent, mais peuvent aussi affecter la diversité neutre. L'objectif de la thèse était de quantifier l'importance des différentes pressions évolutives dans des populations à régime de reproduction majoritairement autogame. Pour cela, nous avons étudié l'évolution temporelle de la variabilité génétique neutre (microsatellites) et sélectionnée dans une population de blé tendre conduite en GD. L'apparition de nouveaux allèles aux locus microsatellites nous a conduit à identifier leur origine et suivre leur rythme d'apparition au cours des générations. Nous avons établi que cette nouvelle diversité était due à la mutation et les taux de mutation estimés (10-3) montrent l'importance du phénomène dans le renouvellement de la diversité microsatellite. Une étude réalisée sur des parents et leurs descendants respectifs nous a permis de proposer des mécanismes moléculaires à l'origine de la mutation. Par ailleurs, le suivi de deux gènes adaptatifs nous a conduit à identifier deux formes de sélection : unidirectionnelle pour la hauteur des plantes et balancée pour la résistance à la rouille jaune. Un génotypage dense réalisé au voisinage de ces deux gènes a montré qu'il n'y avait de balayage sélectif que dans une zone du génome introgressée ayant de fortes restrictions à la recombinaison. Le programme de GD est donc efficace pour maintenir la diversité intra-population.

  • Titre traduit

    Evolution of microsatellite diversity in a wheat population conduced under dynamic management : mutation, drift and selection effects


  • Résumé

    Dynamic management (DM) is a strategy to maintain genetic diversity using a set of experimental populations derived from a composite cross. Populations evolve under the evolutionary pressures, pressures that modify phenotypic traits, gene frequencies and might affect neutral diversity. The aim of the thesis was to quantify the importance of the different evolutionary pressures in selfing populations. For this, we studied the temporal evolutionary of neutral (microsatellite) and selected diversity in wheat population conducted under DM. In the first part, we analysed the emergence of new microsatellite alleles at different time intervals, we identified the origin and we characterized the dynamics of this novel diversity. New alleles were mainly due to microsatellite mutation , and mutation rates estimated here (10-3) emphasized the importance of mutation in the renewing of neutral diversity. In a study based on the genotyping of parents and their progenies, we were able to propose molecular mechanisms at the origin of mutation. In the second part, we studied the evolution of two adaptive genes: one involved in plant height, was submitted to strong directional selection whereas the second one involved in the yellow rust resistance was submitted to balanced selection. The genotyping of neutral neighbouring markers did not show any selective sweep event in region of normal recombination. This result proved the dynamic management program was very efficient to conserve diversity and particularly to favour recombination.

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Informations

  • Détails : 1 vol. 236 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 203-215

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)361
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