Développement chez le chou-fleur (Brassica oleracea var. Botrytis L. ) de techniques et méthodologies de recherche de marqueurs moléculaires génétiquement liés à des gènes d'intérêt : pertinence en création variétale (Sélection Assistée par Marqueurs)

par Stéphane Boury

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire végétales

Sous la direction de Guy Nonnotte.

Soutenue en 2007

à Brest .


  • Résumé

    Le chou-fleur est l’une des principales cultures légumières de Bretagne, première région légumière de France, et largement leader de la production nationale de ce légume (75%). A ce titre, et pour maintenir cette place, les producteurs régionaux, aidés notamment par leurs collectivités territoriales, se sont dotés d’un centre de recherche appliquée, BBV (Bretagne Biotechnologie Végétale), chargé du transfert de technologie, depuis le secteur de la recherche académique (collaborations avec l’INRA, les Universités et le CNRS), vers le monde agricole. C’est dans ce cadre qu’a été réalisé le présent travail de thèse, qui avait pour but de développer chez le chou-fleur, les principales techniques et stratégies d’obtention de marqueurs moléculaires génétiquement liés à des gènes d’intérêt. Ceci devait nous permettre de mettre en place une démarche de Sélection Assistée par Marqueurs (SAM), afin de soutenir la création des nouvelles variétés de chou-fleur. Ainsi, les travaux réalisés ont consisté à rechercher des marqueurs liés à différents gènes (nucléaires) contrôlant chacun la stérilité mâle chez le chou-fleur (caractère évitant l’autofécondation lors de la production des semences des variétés hybrides F1), en utilisant des «Lignées Quasi-Isogéniques », ou par «Bulked Segregant Analysis ». Des marqueurs étroitement liés aux 3 gènes étudiés ont ainsi été obtenus, et sont maintenant utilisés en SAM. De plus, les 3 gènes ont pu être localisés dans la carte génétique du chou-fleur: ils se situent sur un même groupe de liaison (chromosome), et 2 d’entre eux semblent allèles. En marge de ce projet concernant un caractère qualitatif; des travaux de recherche de QTLs ont pu être conduits pour un caractère quantitatif. A l’issue de ces différentes expériences, il nous est apparu que l’application de schémas de type BCAM (Back-Cross Assistés par Marqueurs) était très pertinente pour les caractères monogéniques (ou oligogéniques), mais qu’il nous fallait attendre l’apparition de nouvelles technologies, à haut débit et coûts limités, pour envisager chez le chou-fleur des programmes de SAM adaptés aux caractères polygéniques. Au-delà de l’utilisation des techniques de biologie moléculaire pour des études de liaison génétique, cette thèse nous a également permis d’acquérir un savoir-faire en traçabiité génétique (identification variétale des plantes et détection de microorganismes phytopathogènes).

  • Titre traduit

    Development of methods and methodologies for obtaining molecular markers linked to interesting genes in cauliflower (Brassica olearaca var. Botrylis L. ) : real interest in breeding programs (Markers Assisted Selection)


  • Résumé

    Cauliflower is one of the most important vegetable crops in Brittany, the leading vegetable producing area of France. The region produces 75% of the national crop. BBV (Bretagne Biotechnologie Végétale) is a centre for applied research with a mission for technology transfer from the academic research sector (close collaboration between BBV and INRA, Universities and CNRS) to the agricultural world. The creation of the centre was an initiative of vegetable growers in Brittany, supported by the local and regional authorities. Within this context, a major objective is te development of molecular markers and their application to cauliflower breeding (Marker Assisted Selection, MAS). In ibis PhD project, we used «Near-Isogenic lines» and «Bullced Segregant Analysis» for obtaining molecular markers linked to several cauliflower genes, each of them inducing malesterility (a trait winch suppress the self-fertilization of the female line during the F1 hybrid seed production). Markers closely linked to each of the 3 studied genes were obtained, and are now routinely used in breeding programs (MAS). Moreover, these 3 genes were located on the genetic map for cauliflower: ail are on the same linkage group (chromosome), and 2 of them seems to be alleles. Tins project dealt with a qualitative trait, but other work involving a QTL detection approach for a quantitative trait was also undertaken. The sum of these experiences convince us of the pertinence of applying schemes such as MABC (Marker Assisted Back-Crosses) when dealing with monogenic (or indeed oligogenic) traits in cauliflower breeding programmes. However, it will be necessary to await the emergeance of new (high throughput, low cost) technologies to be able to apply MAS to polygenic traits in cauliflower breeding. Besides te application of molecular markers to genetic linkage studies, this PhD project allowed us to acquire experience in fields such as cultivar identification and molecular detection of plant pathogens.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (156 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 135-156

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Bretagne Occidentale. Service commun de la documentation Section Droit-Sciences-STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TBRE2007/7
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