Origine, structure et diversité des génomes des espèces Saccharum impliquées dans les cultivars de canne à sucre

par Nicolas Pompidor

Projet de thèse en Génétique et amélioration des plantes

Sous la direction de Angélique D'hont.

Thèses en préparation à Montpellier, SupAgro , dans le cadre de GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec AGAP - Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes (laboratoire) et de Structure et Evolution des génomes (SEG) (equipe de recherche) depuis le 01-09-2018 .


  • Résumé

    La canne à sucre est l'une des cultures les plus efficaces au monde pour convertir l'énergie solaire en énergie chimique, ce qui en fait la principale culture sucrière (70% de la production mondiale) et une des principales cultures pour la production d'énergie. La canne à sucre appartient au genre Saccharum (Poaceae) et à la tribu Andropogonae, avec le maïs, le sorgho et le Miscanthus. Le genre Saccharum est composé exclusivement d'espèces polyploïdes d'ordre supérieur (> 4x) pouvant s'hybrider naturellement. Malgré son importance économique considérable, l'origine de la canne à sucre, son histoire évolutive et la structure de son génome sont en grande partie non connus. L'objectif est d'exploiter des données de séquençages provenant de représentants de l'espèce Saccharum et des cultivars historiques et modernes pour: 1) Déterminer si certaines espèces ou sous-groupes de Saccharum contiennent des sous-génomes distincts et seraient donc issus de l'hybridation entre espèces / taxons distincts. 2) Déterminer, chez ces hybrides, l'origine et la proportion des sous-génomes distincts. 3) Effectuer une analyse phylogénétique entre les taxons (genres, espèces, sous-groupes) et les sous-génomes identifiés. 4) Caractériser la proportion et la diversité de la partie de S. spontaneum du génome des cultivars modernes.

  • Titre traduit

    Genomic diversity in the polyploid Saccharum complex exploiting NGS data


  • Résumé

    Sugarcane is one of the world's most efficient crops in converting solar energy into chemical energy, which makes it the leading sugar crop (70% of global production) and a primary energy crop. Sugarcane belongs to genus Saccharum (Poaceae) and to tribe Andropogonae, together with maize, sorghum and Miscanthus. The Saccharum genus is composed exclusively of higher-order polyploid species (>4x) that can naturally hybridize. Despite its huge economic importance, the origin of sugarcane, its evolutionary history and its genome structure are largely unknown. The objectives are to exploit sequence data from representative of the Saccharum species and historical and modern cultivars to: 1) Determine if some of the Saccharum species or subgroups contain distinct subgenomes and thus are derived from hybridization between distinct species/taxa. 2) Determine, in these hybrids, the origin and proportion of the distinct sub-genomes. 3) Perform phylogenetic analysis between the taxa (genera, species, subgroups) and the sub-genomes identified. 4) Characterize the proportion and diversity of the S. spontaneum part of the genome of modern cultivars.