Mise en évidence de la synténie de QTL de tolérance au gel sur les groupes de liaison VI chez Pisum sativum (WFD 6.1) et Medicago truncatula (Mt-FTQTL6) et cartographie fine de Mt-FTQTL6

par Nadim Tayeh

Thèse de doctorat en Ingénierie des Fonctions Biologiques

Sous la direction de Jean-Louis Hilbert et de Isabelle Lejeune-Hénaut.


  • Résumé

    L’identification des bases moléculaires de la tolérance au gel présente une grande importance tant sur le plan fondamental qu’appliqué. Medicago truncatula est une légumineuse modèle pour les espèces tempérées. Un QTL majeur de tolérance au gel après acclimatation au froid (Mt-FTQTL6), expliquant 40% de la variation phénotypique, a été détecté sur le chromosome 6 de cette espèce. En parallèle, un QTL pour le même caractère (WFD 6.1/FD164.c) a été identifié sur le groupe de liaison équivalent chez Pisum sativum. Cette thèse a pour objectifs de confirmer la synténie des régions chromosomiques contenant Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c et d’identifier des gènes candidats positionnels pour Mt-FTQTL6. Les premiers efforts ont permis de localiser Mt-FTQTL6 dans un intervalle de 3,7 cM qui coïncide avec une zone du génome de Medicago truncatula dont l’assemblage reste incomplet. Les ressources génomiques de Glycine max ont été ensuite exploitées. Cinq marqueurs géniques ont permis d'ancrer les régions chromosomiques de Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c. Des clones BAC correspondant à 15 marqueurs (sondes) ont été assemblés en 6 contigs couvrant l’intervalle de confiance de Mt-FTQTL6. Des lignées F7 ou F8, recombinantes au niveau de cet intervalle, ont été identifiées et phénotypées pour la tolérance au gel en conditions contrôlées. L'intervalle de confiance de Mt-FTQTL6 a ainsi été réduit à une région de 0,4 cM contenant 20 gènes parmi lesquels 12 gènes CBF/DREB1 en tandem. La variation allélique pour 11 gènes CBF/DREB1 a été mise en évidence chez les parents de la population de cartographie.La validation fonctionnelle est maintenant envisageable chez Medicago truncatula et Pisum sativum.

  • Titre traduit

    Study of synteny conservation between genomic regions containing freezing tolerance QTL on Pisum sativum (WFD 6.1) and Medicago truncatula (Mt-FTQTL6) linkage groups VI and fine mapping of Mt-FTQTL6


  • Résumé

    Unraveling the molecular bases of freezing tolerance is of great importance both at the fundamental and applied levels. Medicago truncatula is a model legume for studies concerning cool-season species. A major freezing tolerance QTL after cold acclimation (Mt-FTQTL6), accounting for 40% of the phenotypic variation, has been identified on chromosome 6 of this species. Interestingly, a QTL for the same trait has been mapped on the corresponding linkage group in Pisum sativum (WFD 6.1/FD164.c). The present thesis aimed to confirm synteny between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c harboring regions and to subsequently identify positional candidate genes for Mt-FTQTL6. Using BAC-derived markers, Mt-FTQTL6 has been first located in a 3.7-cM interval, coinciding with an assembly physical gap. Mt-FTQTL6 co-orthologous blocks in Glycine max were identified and exploited to develop additional markers. Five common gene-based markers were obtained between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c chromosomal regions. Positive BAC clones for 15 different markers (probes) were assembled in 6 BAC contigs linked to Mt-FTQTL6. Homozygous F7 or F8 recombinant lines at Mt-FTQTL6 were identified and evaluated for freezing tolerance under controlled conditions. The QTL confidence interval was subsequently delimited to a 0.4 cM-region that contains 20 protein-coding genes including 12 tandemly-arrayed CBF/DREB1 genes. Isolation of 11 out of the 12 CBF/DREB1 genes from both parents of the mapping population was successfully achieved. Efforts will be next needed for functional validation in Medicago truncatula and Pisum sativum.


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