Impact de la variation nucléotidique de gènes de la voie de biosynthèse des caroténoïdes sur leur accumulation dans la racine de carotte cultivée

par Matthieu Jourdan

Thèse de doctorat en Biologie des organismes, biotechnologies animales, végétales et microbiennes

Sous la direction de Didier Peltier.

Thèses en préparation à Angers , dans le cadre de École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (Angers) depuis le 05-10-2010 .


  • Résumé

    Du fait de la teneur en caroténoïdes, la carotte, Daucus carota L., présente un grand intérêt nutritionnel et une grande variabilité de la coloration racinaire, obtenue par sélection anthropique. Encore partielle, la connaissance du déterminisme génétique de la teneur en caroténoïdes est pourtant un enjeu important pour la création variétale en vue d’une segmentation du marché. Ce travail porte sur l’identification des facteurs génétiques impliqués dans l’accumulation des caroténoïdes dans la racine, en lien avec la couleur. Une approche de génétique d’association a été entreprise afin de relier le polymorphisme de gènes candidats, situés dans la voie de biosynthèse des caroténoïdes, aux variations de teneur en caroténoïdes et de coloration racinaire. La résolution de l’étude a été préalablement évaluée par la mesure de l’étendue du déséquilibre de liaison. La structuration des ressources génétiques de l’espèce a été étudiée pour évaluer le risque de détection de faux positifs lors des tests d’associations. Cette étude a été réalisée sur deux populations, un panel structuré de lignées et une population déstructurée. Les résultats mettent en évidence les rôles prépondérants des gènes de l’anabolisme et du catabolisme dans l’accumulation globale des caroténoïdes. En particulier, le gène de la zéaxanthine epoxydase, associé à la teneur en β-carotène et caroténoïdes totaux, pourrait être impliqué dans la coloration jaune ou orange et serait le gène sous-jacent au locus Y2. Plus spécifiquement, les lycopène β-cyclases et une carotène hydroxylase seraient responsables de l’accumulation en lycopène et α-carotène, respectivement. Ces résultats montrent la complémentarité des populations utilisées afin d’améliorer le potentiel de détection d’associations, et permettent de proposer des schémas de fonctionnement de la voie de biosynthèse des caroténoïdes aboutissant aux différents types colorés de carotte.


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