Optimisation du potentiel de floraison chez le fraisier cultivé

Optimisation of the potential of flowering in the cultivated strawberry

• Auteur / Autrice : Justine Perrotte
• Direction : Béatrice Denoyes-Rothan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale
• Date : Soutenance le 19/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie du fruit et pathologie - Biologie du fruit et pathologie
• Jury : Président / Présidente : Michel Hernould
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hélène Berges
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Marie Chèvre, Fabrice Foucher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Multiplication par stolons

Génétique

Reproduction (biologie)

Floraison

Fraisiers

Mots clés libres

Fragaria x ananassa

Remontée florale

Stolonnage

Fragaria x ananassa

Remontency

Runnering

Résumé

Chez le fraisier cultivé octoploïde, Fragaria x ananassa, la remontée florale et le stolonnage, deux caractères à fort intérêt agronomique, sont étroitement liés. La remontée florale, capacité à fleurir en continu, permet d’allonger la période de production. Le stolonnage, capacité à se reproduire végétativement par la production de stolons, permet l’obtention de plants en pépinière. L’objectif de cette thèse est de caractériser de façon physiologique et génétique la floraison à travers l’étude de la remontée florale et du stolonnage afin d’optimiser le potentiel de floraison chez le fraisier cultivé.Une caractérisation fine de la remontée florale a été réalisée à travers l’étude de l’émergence hebdomadaire ou bimensuelle des hampes et des stolons sur une saison entière de production. Une approche de clustering ont permis de mettre en évidence trois profils différents de remontée florale. Un QTL lié à ces profils et localisé sur le groupe d’homéologie III a été identifié.En parallèle, l’identification des QTL liés à la remontée florale a été réalisée en s’appuyant sur une population en ségrégation pour ce caractère. Les résultats ont mis en évidence la présence d’un QTL majeur, nommé FaPFRU, et localisé sur le LGIVb-F. Ce QTL contrôle de façon positive la remontée florale et de façon négative le stolonnage. Le développement de nouveaux marqueurs grâce à une stratégie de bin mapping associé à l’agrandissement de la population étudiée a permis d’enrichir et de réduire la région d’intérêt. Cette région couvre dix gènes candidats lorsqu’on se réfère à la séquence du génome du fraisier diploïde. Afin d’identifier le gène responsable de la remontée florale et son allèle ‘variant’, une banque BAC a été réalisée. L’étude de cette banque a permis de mettre en évidence de nombreux réarrangements entre les régions homéologues au sein de l’individu polyploïde et avec la région homologue du fraisier diploïde. Ce travail a permis de mettre en place des approches pour caractériser la remontée florale chez le fraisier cultivé, de développer des marqueurs liés à la remontée florale qui pourront être utilisés en sélection assistée par marqueurs ainsi que de nouveaux outils pour la cartographie fine de gènes chez une espèce polyploïde.

Fragaria x ananassa, the octoploid cultivated strawberry presented two important agronomical traits, the perpetual flowering trait and the runnering. The perpetual flowering trait, so called everbearing is the ability to flower more than once during the favorable season, therefore offering a lengthened period of fruit and seed production. The runnering is the asexual reproduction process of the plant. In this thesis we physiologically and genetically characterized the flowering by studying the perpetual flowering and the runnering traits. The finality would be the optimization of the flowering potential in the cultivated strawberry.Characterization of the perpetual flowering trait was performed by counting weekly new emerged inflorescences and twice a month, runners. A clustering approach allowed classifying the pattern of perpetual flowering into three groups. One QTL link to these patterns was identified on the homoeologous group III.QTL linked to perpetual flowering trait was conducted on a population segregating for the perpetual vs once flowering periods. Results showed that a major QTL named FaPFRU on the linkage group IVb of the female map controls antagonistically the perpetual flowering and the runnering traits. A fine mapping approach allowed adding markers specifically on the LGIVb and reducing the genomic region to ten candidate genes. In order to identify the gene and the allelic variant responsible of the perpetual flowering trait, we developed two octoploid BAC libraries. The analysis showed numerous rearrangements between homoeologous regions and with the homologous region of the reference diploid genome.This work allows us to develop approaches to study the perpetual flowering trait and markers linked to the perpetual flowering trait that can be used in marker assisted selection.