Etude des déterminants génétiques et moléculaires de la variabilité des compositions en carotenoïdes au sein du genre citrus

par Anne-Laure Fanciullino

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaires

Sous la direction de Patrick Ollitrault et de Joseph Casanova.

Soutenue en 2007

à Corte .


  • Résumé

    Les caroténoïdes sont des déterminants majeurs de la qualité des agrumes. L'objectif de ce travail était d'identifier les déterminants génétiques et moléculaires de la diversité des compositions en caroténoïdes. Les caroténoïdes des jus de 25 génotypes ont été analysés par HPLC. La variabilité génétique apparaît comme un des facteurs majeurs de la diversité des compositions en caroténoïdes des agrumes. La classification obtenue sur la base des compositions qualitatives en caroténoïdes, est en accord avec les classifications précédemment établies. Nous retrouvons une structuration en trois groupes correspondant aux trois taxons ancestraux des espèces cultivées. L'analyse de l'origine phylogénétique des fragments d'ADN porteurs de sept gènes de la chaîne de biosynthèse des caroténoïdes a été déterminée par l'utilisation de marqueurs RFLP et SSR. Le nombre de copies des gènes varie de un pour le gène Lcy-b à trois pour le gène Zds. L'origine phylogénétique des allèles présents chez les espèces secondaires a pu être proposée pour quatre de ces gènes. Nos résultats suggèrent que la variabilité allélique des gènes Lcy-b et Lcy-e est impliquée dans les différences phénotypiques interspécifiques. L'expression des sept gènes a été estimée par PCR en temps réel. L'augmentation des quantités de transcrits des gènes Dxs, Psy, Pds , Zds, Hy-b et Zep s'accompagne de l'accumulation des B,B-xanxthophylles dans le jus des oranges Shamouti et Sanguinelli. De plus, les faibles concentrations en caroténoïdes totaux dans le jus de l'orange Huang pi chen , du citron Eureka et du pamplemousse Deep Red pourraient être liées à une sous-expression des gènes Dxs et Psy.

  • Titre traduit

    Genetic and molecular analysis of carotenoid biosynthesis in citrus in order to elucidate the diversity in carotenoid composition within the citrus genus


  • Résumé

    Carotenoids are major components in Citrus quality. The objective of this study was to identify what genetic and molecular factors are involved in the diversity in carotenoid composition of Citrus juices. Twenty five genotypes that belong to the 8 cultivated Citrus species were analysed by HPLC. We showed that the main factor influencing variability of carotenoid content was genetic diversity. We demonstrated that there was a very strong correlation between the organization of diversity with respect to carotenoid quality and genetic diversity evaluated with neutral molecular markers. The genotypes were classifed in three clusters which corresponded to the three basic taxa of cultivated Citrus. The phylogenetic origin of DNA fragments carrying seven carotenoid bio synthetic genes were analyzed using RFLP and SSR markers. The number of copies of the seven genes ranged from one for Lcy-b to three for Zds. Genetic interpretation of RFLP and SSR profiles of four genes enabled us to make inferences on the phylogenetic origin of alleles for the major commercial Citrus species. Results of our analyses suggest that the allelic diversity observed at the locus of the two lycopene cyclase genes Lcy-b and Lcy-e, is associated with interspecific diversity in carotenoid accumulation. The expression of seven genes was evaluated by real-time PCR in juice sacs of 6 cultivars. We showed that the B,B-xanthophylls accumulation could be related to the increase in the expression of Dxs, Psy, Pds, Zds, Hy-b and Zep genes in Shamouti and Sanguinelli oranges. The Huang pi Chen orange, Eureka lemeon and Deep Red pummelo phenotypes could be related to the transcript levels of Dxs and Psy genes.

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Informations

  • Détails : 2 vol. (189 p.)
  • Annexes : Bibliogr. 174 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Corse (Corte, Haute-Corse). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH FAN 70883
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