Analyse génomique de l'évolution et de l'adaptation du sorgho en Afrique et ailleurs.

par Abdoulaye Beye

Projet de thèse en Génétique et amélioration des plantes

Sous la direction de Jean-Christophe Glaszmann.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) , en partenariat avec AGAP - Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes (laboratoire) et de Dynamiques de la diversité, sociétés et environnements (DDSE) (equipe de recherche) depuis le 03-12-2018 .


  • Résumé

    Le sorgho est une céréale domestiquée en Afrique et c'est l'une des principales cultures de base en Afrique. Il est également considéré comme une espèce clé pour l'alimentation animale, la bioénergie et les biomatériaux dans le monde entier. L'immensité des populations végétales cultivées chaque année pour les grandes cultures et la gestion méticuleuse de la diversité par les agriculteurs amplifient les possibilités d'émergence de nouveaux mutants. Parallèlement, les migrations humaines et le changement climatique exposent également les populations de plantes cultivées à de nouveaux environnements. La détection des signaux de sélection dans de tels contextes fournit des clés pour l'adaptation des cultures le long des voies de migration ou des gradients climatiques. L'objectif principal de cette thèse est de comprendre la base génétique de l'adaptation des cultures en tenant compte de la dispersion aléatoire et des forces démographiques, de la sélection naturelle et des impacts anthropiques, y compris la sélection artificielle et les migrations d'origine humaine. Nos méthodologies incluront la détection d'événements d'introgression d'espèces sauvages ou d'autres groupes génétiques cultivés et le développement d'un balayage de sélection adaptative tirant parti de la détection d'introgression. L'étape initiale consistera à utiliser une combinaison d'ensembles de données actuelles pour décrire le modèle neutre de la diversité. Ensuite, tirer parti de ces modèles neutres décrits permettra de déchiffrer les modèles de mélange et d'introgression à l'intérieur et autour du ou des centres présumés de domestication à l'aide d'une approche de balayage du génome entier. Enfin, la mise en évidence des patrons de sélection dans l'ensemble du génome grâce à des analyses phylogéographiques de la génétique des populations, utilisant les informations GPS et des méthodes de détection qui tirent parti de la détermination des lignages haplotypiques et de la détection des événements d'introgression. Il sera ensuite entrepris de développer une analyse ciblée dans les régions candidates en examinant la diversité des gènes candidats par rapport aux caractéristiques phénotypiques adaptatives.

  • Titre traduit

    Genomic monitoring of evolution and adaptation of sorghum within and outside Africa.


  • Résumé

    Sorghum is a domesticated cereal in Africa and is one of the main staple crops in Africa. It is also considered a key species for animal feed, bioenergy and biomaterials worldwide. The immensity of plant populations grown annually for field crops and the careful management of diversity by farmers amplify the potential for the emergence of new mutants. At the same time, human migration and climate change are also exposing cultivated plant populations to new environments. Detection of selection signals in such contexts provides keys for crop adaptation along flyways or climatic gradients. The main objective of this thesis is to understand the genetic basis of crop adaptation by taking into account random dispersion and demographic forces, natural selection and anthropogenic impacts, including artificial selection and human-induced migration. Sorghum is a domesticated cereal in Africa and is one of the main staple crops in Africa. It is also considered a key species for animal feed, bioenergy and biomaterials worldwide. The immensity of the plant populations cultivated each year for field crops and the careful management of diversity by farmers amplify the possibilities of the emergence of new mutants. At the same time, human migration and climate change are also exposing cultivated plant populations to new environments. Detection of selection signals in such contexts provides keys for crop adaptation along flyways or climatic gradients. The main objective of this thesis is to understand the genetic basis of crop adaptation by taking into account random dispersion and demographic forces, natural selection and anthropogenic impacts, including artificial selection and human-induced migration. Our methodologies will include the detection of introgression events of wild species or other cultivated genetic groups and the development of an adaptive selection scan using introgression detection. The initial step will be to use a combination of current data sets to describe the neutral diversity model. Then, taking advantage of these described neutral models will make it possible to decipher the mixing and introgression models within and around the presumed domestication centre(s) using a whole genome scanning approach. Finally, the identification of selection patterns throughout the genome through phylogeographic analyses of population genetics, using GPS information and detection methods that take advantage of the determination of haplotypic lineages and the detection of introgression events. It will then be undertaken to develop targeted analysis in the candidate regions by examining the diversity of candidate genes in relation to adaptive phenotypic characteristics.