Développement de la carte génétique du chêne

Directeur de thèse: C. Plomion

Co-directrice: C. BodénèsJérôme Durand

Université de Bordeaux 1

Sommaire

• Introduction– Le chêne– La cartographie génétique

• Matériel et méthodes– Les microsatellites– Ressources disponibles

• Résultats• Conclusion• perspectives

• Importance économique

• Statut taxonomique: les Fagacées

Pourquoi étudier le chêne?

Pourquoi étudier le chêne?

• Valeur écologique

• Espèce modèle pour étudier l’adaptation

Question posée à la recherche

• Savoir si les arbres plantés aujourd’hui seront adaptés aux conditions de demain

• Changements climatiques brutaux à l’échelle d’une ou plusieurs générations

Le chêne

• 12 chromosomes12 chromosomes

• DiploïdeDiploïde

• Temps de génération longTemps de génération long

Stratégie

• Sélectionner des caractères adaptatifs • Etude pour ces caractères:

– Physiologie– Variabilité– Héritabilité– Corrélations

Développement d’une carte génétique

Support nécessaire à la compréhension du fonctionnement moléculaire de ces caractères

Qu’est ce que la cartographie génétique ?

• En géographie:– Des régions– Des villes– Des villages– Des routes

• En génétique:– Des espèces– Des chromosomes– Des marqueurs

Cartographie chez le chêne: un peu d’histoire

• Composé de marqueurs dominants:

– Peu reproductibles

– Pas de transfert vers des espèces génétiquement proches

• Première estimation de la taille du génome du chêne

• Développement de quelques microsatellites

• Transférabilité de marqueurs vers le châtaigner

• Bonne conservation dans l’ordonnancement de ces marqueurs

20031998

Sommaire

• Introduction– Le chêne– La cartographie génétique

• Matériel et méthodes– Les microsatellites– Ressources disponibles

• Résultats• Conclusion• perspectives

Pourquoi développer des microsatellites ?

Succession de ces bases

Séquence d’ADN

Marqueurs développés a partir de séquence d’ADN

Qu’est qu’un microsatellite ?Individu A Individu B

PCR

Révélation par électrophorèse

A B= répétition de motifs (ex: TA)

TA TA TA TA TA TA TA TA TA TA TA TA

Ressources disponibles

• 103 000 séquences

Q. petraea

42,000 séquences

Q. robur

60,000 séquencesFe

uill

es

Fe

uill

es

BourgeonsBourgeons

Racines

Racines

Xyl

em

Xyle

m• 5 pédigrés

3P A4x

304 descendants

Sommaire

• Introduction– Le chêne– La cartographie génétique

• Matériel et méthodes– Les microsatellites– Ressources disponibles

• Résultats

• Conclusion et perspectives

Recherche et développement des microsatellites

36%

37%

64%

63%

Pas

amplification Amplification

Polymorphe

Monomorphe

650 marqueurs

testés251 marqueurs

génotypés

Marqueur polymorphe Marqueur Monomorphe

3P

A4 3

P

A4

DescendantsDescendants

Utilisation de logiciel de cartographie

• Joinmap 4.0– Ordonne les marqueurs en fonction des

bandes observées dans la descendance

3P

A4

Descendants

ll lm

M3M2

M1

Microsatellite

251 microsatellites génotypés sur 46 descendants

Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 5 Groupe 6Groupe 4

1514 34 1418 16 14 6 14 9

13

21

Groupe 7 Groupe 8 Groupe 9

14 11 17 20 13

Groupe 10 Groupe 11

108 10

Groupe 12

199 12

30

♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂

♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♀ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂ ♂

• En moyenne 15 SSR / chromosome

Screening en vue de la cartographie comparée

• Taux de polymorphisme observé avec les même marqueurs

polymorphisme observé chez le châtaigner

polymorphes58%

monomorphes42%

polymorphisme observé chez le hêtre

polymorphes

34%monomorphes

66%

Sommaire

• Introduction– Le chêne– La cartographie génétique

• Matériel et méthodes– Les microsatellites– Ressources disponibles

• Résultats

• Conclusion et perspectives

Conclusion

• 250 marqueurs microsatellites développés et cartographiés chez le chêne pédonculé

• 15 marqueurs en moyenne par chromosome

• Taux de polymorphisme chez le hêtre et le châtaigner intéressants

Perspectives• Cartographie comparée chez des espèces

génétiquement proches du chêne

hêtre

châtaigner

chêne

Famille: les FagacéesGenre: Quercus

Chêne pédonculé

Chêne sessile

Remerciements

• E Chancerel• C Bodénès• C Plomion• JM Frigerio• C Cabané• J Salse• Partenaires Evoltree