Organisation physique et évolution moléculaire du locus B4 de gènes de résistance chez Phaseolus vulgaris

par Perrine David

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Sciences du végétal

Sous la direction de Valérie Geffroy et de Thierry Langin.


  • Résumé

    Le locus de résistance B4 de Phaseolus vulgaris, localisé en région sub-télomérique du bras court du chromosome 4, est un locus particulièrement complexe regroupant de nombreux gènes de résistance spécifique ainsi que des QTLs de résistance dirigés contre des champignons des virus et des bactéries. Une carte physique du locus B4 a été réalisée à partir de clones génomiques de type BAC (Bacterial Artificial Chromosome) du génotype BAT93. Environ 650 kb du locus B4 ont été complètement séquencés et annotés, révélant l’existence d’environ 30 séquences de type CNL (Coiled coil-Nucleotide Binding Site-Leucine Rich Repeat), classe prépondérante des gènes de résistance spécifique chez les plantes, réparties en 4 « sous-clusters ». Cette séquence de 650 kb a servi de base pour réaliser différents types d’analyses : développement de marqueurs moléculaires liés à des gènes R, étude d’expression, de diversité et de micro-synténie avec les génomes de Medicago trucatula et Lotus japonicus. L’excellente synténie observée dans cette région du génome entre ces espèces végétales a permis de démontrer que les séquences CNL de type B4 y sont absentes chez M. Truncatula et L. Japonicus. Ces analyses, couplées à des études phylogénétiques, ont permis de proposer que les séquences CNL du locus B4, proviennent d’un évènement de recombinaison ectopique, impliquant des séquences CNL d’un autre locus de résistance du haricot localisé à l’extrémité du groupe de liaison B11, le locus « Co-2 ». Les processus de recombinaison ectopique représentent un nouveau mécanisme évolutif important pour la génération de la diversité moléculaire des gènes de résistance chez les plantes.

  • Titre traduit

    Physical organization and molecular evolution of the B4 resistance gene locus in Phaseolus vulgaris


  • Résumé

    The Phaseolus vulgaris B4 R-gene locus, located in sub-telomeric region of the short arm of the chromosome 4, is a complex locus harbouring many specific resistance gene as well as QTL against fungi, virus and bacteria. A physical map of the B4 R-gene locus has been constructed with Phaseolus vulgaris BAT93 genotype genomic BAC (Bacterial Artificial Chromosome) clones. We have completely sequenced and annotated a 650 kb region spanning this B4 R-gene cluster revealing the occurrence of 26 CNL (Coiled coil-Nucleotide Binding Site-Leucine Rich Repeat) sequences, the major specific resistance gene class, distributed in 4 sub-clusters. This 650 kb sequence served as a basis to build different types of analysis: molecular markers linked to R-genes development, expression analyses, diversity analyses, microsynteny analyses with the 2 model legumes genomes Medicago truncatula and Lotus japonicus. Conserved microsynteny was observed, with the notable exception of CNL sequences which appeared to be completely absent in the corresponding regions of M. Truncatula and L. Japonicus. These results, coupled with phylogenetic analysis, suggest that in the bean genome, CNL sequences of the B4 locus derived from CNL sequences from another cluster, the Co-2 cluster located at the end of the linkage group B11, through an ectopic recombination event between non-homologous chromosomes. Ectopic recombination represents therefore a new important evolutionary mechanism for the evolution of plant disease resistance genes.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IV-241-[10] f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 221-240

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)292
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