Thèse soutenue

Contribution au clonage positionnel d'un gène de résistance à la rouille chez un haut polyploïde, la canne à sucre : exploitation des relations synténiques avec le sorgho et le riz
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Auteur / Autrice : Loïc Le Cunff
Direction : Angélique D'Hont
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Les cultivars modernes de canne à sucre (Saccharum spp) sont de hauts polyploïdes, aneuploïdes (2n = ca 115) issus de croisements interspécifiques entre deux espèces polyploïdes, une espèce sucrée domestiquée Saccharum officinarum (2n = 8x = 80) et une espèce sauvage Saccharum spontaneum (2n = 5x à 12x = 40 à 128). Un gène majeur de résistance à la rouille brune de la canne à sucre, le gène Bru1, a été identifié chez le cultivar moderne R570. Ce gène est la cible d’une approche de clonage positionnel, ce qui représente un véritable challenge compte tenu de la complexité du génome des cultivars modernes. L’exploitation de la syntenie entre le sorgho, le riz et la canne à sucre a été utilisée pour construire une carte génétique fine. Pour cela, un contig de BAC couvrant la région physique du sorgho orthologue à la région cible a été construit, et les extrémités de ces BAC ont été utilisées comme sondes sur la descendance de R570. D’autre part, la région physique du riz orthologue à la région cible a été identifiée et sa séquence a été comparée à la base de données SUCEST comprenant 250 000 EST de canne à sucre. Les ADNc ainsi obtenus ont été utilisés comme sondes sur la descendance de R570. Ceci a permis de réduire la taille de la région cible à une fenêtre de 0,56 cM autour du gène Bru1. Les marqueurs cartographiés à proximité du gène Bru1 ont été utilisés pour cribler deux banques BAC de R570 et initier une marche chromosomique. La nature polyploïde et hétérozygote du génome des cultivars implique que parmi les BAC identifiés seuls quelques uns correspondent à l’haplotype cible. Trois des BAC identifiés couvrent totalement la région cible sur certains des haplotypes hom(é)ologues, alors que les 8 BAC correspondant à l’haplotype cible que nous avons identifiés ne la couvre que partiellement. Cette différence de taille entre l’haplotype cible et les haplotypes hom(é)ologues est probablement due à une insertion. Les extrémités et les sous-clones de BAC canne à sucre ont été exploités pour augmenter la densité en marqueurs de la carte génétique fine qui comprend désormais seize marqueurs, un cartographié à 0,14 cM en position distale par rapport à Bru1, un cartographié à 0,28 cM en position proximale par rapport à Bru1 et quatorze marqueurs coségrégeant avec le gène Bru1. Parallèlement, une approche de déséquilibre de liaison local a été entreprise pour tenter de réduire la taille de la région contenant Bru1