Diversité génétique et éléments transposables chez le tabac (Nicotiana tabacum) : impact de l'allopolyploïdie

par Maud Petit

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Marie-Angèle Grandbastien.


  • Résumé

    Les éléments transposables sont des composants majeurs des génomes et source de diversité génétique. Ils jouent un rôle important dans la variation des tailles de génomes, avec un renouvellement accru durant leur évolution. L'impact de l'allopolyploïdie, mécanisme majeur de l'évolution des génomes a été étudié chez le tabac, allotétraploïde issu du croisement entre N. Sylvestris et N. Tomentosiformis. La dynamique de l'évolution de populations de rétrotransposons a été analysée en évaluant leur contribution à la diversité du tabac et de ses parents, quantifiant la contribution des espèces parentales aux populations du tabac. Le génome du tabac résulte d'une restructuration majeure des séquences de rétrotransposons avec des disparitions et amplifications d'insertions. Des comportements uniques et spécifiques de chaque population de rétrotransposons ont été observés en termes de transmissibilité au génome hybride et en réponse à l'allopolyploïdie. L’étude d’hybrides synthétiques Th37 de génération S4 révèle des modifications importantes avec apparition et disparition de bandes SSAP tandis que l’analyse d’hybrides F1 ne révèle aucun changement majeur pour ces populations. L'analyse moléculaire de ces bandes a été entreprise pour deux populations, montrant que les nouvelles bandes correspondent à de nouvelles insertions d’éléments actifs, tandis que les bandes disparues issues de N. Tomentosiformis correspondent à des remaniements génomiques. Ces résultats montrent que l’allopolyploïdie chez le tabac peut générer des restructurations génomiques importantes liées aux rétrotransposons, pouvant contribuer à générer une plasticité accrue du nouvel organisme hybride.

  • Titre traduit

    Genetic diversity and transposable element in tobacco (Nicotiana tabacum) : impact of allopolyploidy


  • Résumé

    Transposable elements are major components of genomes and an important source of genetic diversity. They play an important role in genome size variation with a turnover during their evolution. Impact of allopolyploidy, major driving force in plant evolution was studied in tobacco, an allotetraploid issued from N. Sylvestris and N. Tomentosiformis. Evolutionary dynamics of retrotransposon populations was characterized by estimating their contribution to the divergence of the tobacco genome and its progenitor, quantifying the contribution of progenitors species to tobacco populations. The tobacco genome results from a major turnover of retrotransposon sequences with removals concomitant to the appearance of new insertions. We have detected unique behaviours specific to each retrotransposon populations, in terms of transmission to the hybrid genome and response to allopolyploidy. The study of Th37 synthetic hybrid (S4 generation) reveals important modifications with appearance of new insertions and also removal of insertions originally from N. Tomentosiformis. On the other hand, the analysis of F1 hybrids did not allow us to reveal profiles different to the parental additivity for these populations. Molecular analysis of new and disappearing bands on SSAP profiles was done for two populations and confirms that new bands detected correspond to new insertions of active elements, whereas bands which are absent when compared to N. Tomentosiformis correspond to various restructurations. These results show that allopolyploidy in tobacco can generate important genomic restructurations caused by retrotransposons.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (485 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 367-405

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2006)284
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