Caractérisation de R1 et Rus : deux loci de résistance à la rouille foliaire sur le chromosome 19 du peuplier

par Aloïs Bresson

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Boulos Chalhoub.

Soutenue le 11-01-2011

à Evry-Val d'Essonne , dans le cadre de Des génomes aux organismes .


  • Résumé

    La rouille foliaire causée par le champignon Melampsora larici-populina (Mlp) est l’une des principales maladies affectant les peupleraies cultivées en Europe. Dans une population en ségrégation Populus deltoides x P. trichocarpa, un QTL majeur (RUS) a été caractérisé. Ce locus, hérité de P. trichocarpa, contrôle la taille des sores lors de l’infection, paramètre quantitatif de la résistance à Mlp. Ce locus avait été cartographié sur l’extrémité du chromosome 19. Cette région génomique regroupe plusieurs dizaines de gènes (cluster) qui codent des protéines avec les domaines Nucleotide Binding Site (NBS) et Leucine Rich Repeats (LRR). Cette étude porte sur la cartographie génétique et physique du locus RUS, avec l’aide du génome de P. trichocarpa. La première tâche a été d’ordonner correctement les séquences de l’extrémité du chromosome 19. Les cartes physiques locales pour chacun des haplotypes autour du locus RUS ont été construites à partir d’une banque d’ADN de grand fragment (BAC) de l’individu parent P. trichocarpa. Elles regroupent la plus grande partie du cluster de gènes NBS-LRR. La carte génétique fine a été construite avec une population en ségrégation de 2 144 individus. Le locus RUS a été cartographié sur une dans un intervalle de 0,14 cM. Le séquençage de clones BAC a permis d’identifier un seul gène NBS-LRR candidat. Dans la même population, un second locus (R1) de résistance à Mlp, a été caractérisé sur la même extrémité du chromosome 19. Il contrôle une résistance qualitative, hérité de P. deltoides. La microsynthénie entre les deux espèces a été utilisée pour cartographier finement ce locus dans un intervalle de 0,66 cM. Cette cartographie comparée a permis aussi de déterminer que R1 et RUS sont deux loci indépendants.

  • Titre traduit

    Characterization of R1 and Rus : two loci for resistance to leaf rust on chromosome 19 poplar


  • Résumé

    Leaf rust caused by the fungus Melampsora larici-populina (Mlp) is one of the major diseases affecting poplar cultivation in Europe. In a segregating population Populus deltoides x P. trichocarpa, a major QTL (RUS) has been characterized. This locus inherited from P. trichocarpa, controls the size of uredinia during the infection, a parameter of quantitative resistance to Mlp. This locus was mapped on the top of chromosome 19. This genomic region contains several tens of genes arranged in cluster that encode proteins with domains Nucleotide Binding Site (NBS) and Leucine Rich Repeats (LRR). This study focuses on genetic and physical mapping of the RUS locus, with the help of the genome of P. trichocarpa. The first task was to order the correct sequence of the top of chromosome 19. Local physical maps for each haplotypes around the RUS locus were constructed from a DNA library of large fragment (BAC) of the individual parent P. trichocarpa. They comprise the largest part of the cluster of NBS-LRR genes. The fine genetic map was constructed with a segregating population of 2 144 individuals. The locus was mapped on RUS in an interval of 0.14 cM. The sequencing of BAC clones identified a single NBS-LRR candidate gene. In the same population, a second locus (R1) of Mlp resistance was characterized at the same extremity of chromosome 19. It controls a qualitative resistance inherited from P. deltoides. Microsynteny between the two species was used to finely map this locus in an interval of 0.66 cM. This comparative mapping has also determined that R1 and RUS are two independent loci.


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