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RIE 2015 - Projet PO CAVALBIO pour l’innovation variétale

Résumé

L’agriculture est un secteur d’activités important pour la Guadeloupe dans un contexte caractérisé par un tissu socio-

économique fragile, une dépendance importante aux importations et des enjeux de santé publique liés à une

consommation insuffisante de produits frais. Les productions agricoles Guadeloupéennes sont fragilisées par (i) de

multiples contraintes biotiques et abiotiques, (ii) le recours encore trop important à la lutte chimique et (iii) une faible

diversité variétale aggravant l’impact des maladies émergentes et réduisant pour certaines espèces les périodes

d’alimentation du marché du fruit frais. La sélection variétale est une composante essentielle du développement d’une

agriculture durable et performante. En sus des objectifs d’adaptation et de résistance aux maladies, d’insertion dans des

systèmes agro écologiques, elle doit répondre aux attentes des consommateurs en termes de qualité et d’étalement des

productions. L’objectif principal du projet Cavalbio est de contribuer au développement de filières ignames et agrumes

durables en Guadeloupe, et plus largement dans les Antilles Françaises, en appuyant par des recherches cognitives et

méthodologiques l’émergence de solutions variétales adaptées aux enjeux régionaux. Les stratégies d’amélioration

retenues reposent sur la mobilisation de la biodiversité des complexes d’espèces à partir desquelles ont été domestiquées

les variétés modernes grâce (i) au développement de nouvelles ressources biologiques et moléculaires, (ii) à une meilleure

compréhension de l’hérédité et de la recombinaison sexuée chez les géniteurs d’origines inter(sub)spécifiques et souvent

polyploïdes et (iii) à l’acquisition de connaissances fines sur les déterminants physiologiques, biochimiques, et moléculaires

de la variabilité des caractères utiles. L’analyse de l’acceptation des innovations variétales ou techniques par les

producteurs complète le projet. Cavalbio fédère les compétences scientifiques du CIRAD, de l’INRA et de l’Université dans le

domaine des Sciences du Végétal et est conduit en lien étroit avec les acteurs du développement. Il se situe en amont direct

des plateformes de sélection de nouvelles variétés soutenues par le PDR permettant un transfert rapide des innovations

variétales aux agriculteurs via les RITA. Le présent Rapport Intermédiaire d’Exécution fait le bilan des travaux conduits par

le Cirad lors de l’année 2015.

Projet de recherche présenté au

Programme Opérationnel Guadeloupe 2014 – 2020

Tranche 1 : 01.01.2015 au 31.12.2017

Caractérisation et valorisation de la biodiversité végétale tropicale d’intérêt agronomique

« CAVALBIO » Rapport Intermédiaire d’Exécution (RIE)

01.01.2015 – 31.12.2015 Bilan synthétique des travaux en cours


Activités WP 1- Développement de ressources moléculaires ; caractérisation et dynamique de la biodiversité Partenaires : CIRAD1, INRA2 Responsable WP : P. Ollitrault1 Le WP1 répond aux objectifs O1, O2 et O3. Il vise (i) à développer des ressources moléculaires en appui aux projets de recherche en génétique et amélioration variétale et à la gestion des ressources biologiques au sein du CRB-PT et (ii) à comprendre la dynamique, via la reproduction sexuée, de cette biodiversité soustendue par des génomes aux structures complexes. Les nouvelles technologies de génotypage par séquençage (GBS) seront utilisées pour identifier un polymorphisme moléculaire abondant régulièrement reparti sur le génome. Des panels de marqueurs moléculaires co-dominants (SNP) de type Kaspar seront développés et validés pour l’igname et pour les agrumes (marqueurs diagnostiques du genre Poncirus). Ils serviront à la caractérisation des collections d’ignames gérées par le CRB-PT et le CIRAD d’ici 2017 et seront utilisés en routine durant la totalité du Feder (2015-2020) pour différentes actions de recherches. La carte génétique de référence de D. alata (établie par GBS), couplée à la séquence de référence du génome de D. alata, élaborée au plan international, constituera une ressource moléculaire très précieuse pour les futurs développements des travaux de génétique sur l’igname et en particulier : l’étude (i) de la résistance à l’anthracnose (WP4.1) ainsi que (ii) celle des déterminants de la qualité et (iii) de l’origine des 2n gamètes programmées dans la seconde phase du Feder (2018-2020). L’analyse de l’impact des génomes complexes (interspécificité, polyploïdie) sera réalisée sur agrumes durant la première tranche du feder et étendue aux ignames pour la phase 2018-2020. WP 1.1 Développement de panels de marqueurs moléculaires SNPs et caractérisation des collections (CIRAD-INRA) 1.1.1 SNP mining chez l’igname (CIRAD) Participants : G. Arnau, P. Mournet, P. Ollitraut, D. Roques, H. Chaïr Activité/méthode programmées sur 2015-2017: GBS sur 48 accessions (géniteurs et germplasm D alata). Résultats obtenus Un total de 48 accessions a été sélectionnées au sein des collections de D. alata INRA-CIRAD (collection du CRB et collection de travail du Cirad). Cet échantillon est représentatif de la diversité génétique existante au sein de cette espèce. Il comprend également quelques géniteurs diploïdes et tétraploïdes créés par le Cirad. C’est sur ces quarante-huit accessions que seront effectuées les analyses GBS programmées durant le premier trimestre 2016. Des échantillons foliaires de toutes ces accessions ont été envoyés au Plateau de Génotypage du Cirad à Montpellier- GPTR, qui a débuté les divers tests préalables et nécessaires avant le séquençage GBS (comparaison de différentes enzymes de restriction en particulier). 1.1.2 SNP mining chez les agrumes (CIRAD) Participants : P. Ollitrault, R. Morillon Activité/méthode programmées sur 2015-2017: Mining in silico de SNPs à partir de séquence Sanger d'amplicons de divers Citrus et Poncirus (données de séquences pré-existantes) ; sélection de SNPs utiles pour l’étude des hybrides intergénériques Citrus x Poncirus utilisés dans Cavalbio pour l’amélioration des porte-greffes.


Résultats obtenus Des polymorphismes SNP différenciant totalement le genre Poncirus du genre Citrus (DSNPs) ont été recherchés à partir de séquences Sanger de gènes candidats pour la tolérance aux stress abiotiques et des séquences additionnelles permettant de couvrir les 9 chromosomes. Au total 45 fragments de gènes (5 fragments/chromosome) ont été ciblés et amplifiés par PCR pour un représentant de chacun des taxons ancestraux des agrumes cultivés (ie : C. maxima cv « Chandler », C. medica cv « de Corse », C. micrantha et C. reticulata cv « Cleopatre ») et 2 Poncirus (Pomeroy and Rubidoux). Les séquences ont été alignées avec Bioedit et les SNPs différenciant totalement les deux Poncirus des quatre Citrus ont été recherchées. Afin de pouvoir développer des marqueurs de type KASPar, nous avons ensuite sélectionné les DSNPs ne présentant pas de polymorphismes additionnels dans les 50 bases flanquantes, de chaque côté. Quarante-quatre DSNPs ont ainsi été sélectionnés pour 44 des 45 fragments de séquences étudiés. 1.1.3 Implémentation de set de marqueurs SNPs Kaspar pour agrumes et ignames (CIRAD, INRA) Participants : P. Ollitrault, G. Arnau, N. Paulo de la Riberdière, L. Toubi, D. Roques Activité/méthode : sélection de SNPs régulièrement répartis le long du génome et permettant de répondre aux questions de recherche et besoin de contrôle génétique dans le cadre du projet Cavalbio, définition d’amorces et validation sur un panel d’individus représentatif de la diversité de chaque espèce. Résultats obtenus A. Marqueurs KASPar agrumes diagnostiques du genre Poncirus. Les amorces ont été définies par la société LGC genomics à partir des séquences flanquantes des DSNPs sélectionés et testées sur 30 accessions représentatives des « agrumes vrais » (12 Citrus, 5 Poncirus, 8 hybrides intergeneriques (Citrus x Poncirus), 2 Fortunella, 1 Eremocitrus, 1 Microcitrus, 1 Clymenia) et 1 Murraya paniculata (table 1.1). Sur les 44 marqueurs KASPar testés, 16 ont produit des résultats inconsistants au plan technique et ont été éliminés. Parmi les 28 marqueurs restants le marqueur 3P342458 ne présentait pas d’hétérozygotie pour les hybrides Citrus x Poncirus (figure 1.1C) et a également été supprimé. Le marqueur 1P1141520 s’est révélé incomplètement diagnostique du genre Poncirus. Il partage en effet son allèle avec Clymenia polyandra (E6), Eremocitrus glauca (F6), Microcitrus australis (A7) et Murraya paniculata (figure 1.1B). ll différencie en revanche totalement les Citrus des Poncirus. Les 26 autres marqueurs se sont révélés parfaitement diagnostiques du genre Poncirus pour le panel de diversité testé (figure 1.1A). En final 26 marqueurs DSNPs KASPar du genre Poncirus plus un marqueur de la différenciation Citrus/Poncirus ont été développés avec succès (tableau 1.2) et présentent une complète transférabilité au sein des « agrumes vrais ». Ils seront utilisés en 2016 pour l’étude des taux d’apomixie chez les porte-greffes d’origine hybride intergénérique et une étude préliminaire du fonctionnement méiotique du citrumelo 4475 tétraploïde (WP1.3) à partir des hybrides « terazyg » obtenus pour le croisement Volkameriana 4x x Citrumello 4475 4x (WP2.2).


Tableau 1.1: liste des accessions testées avec 44 marqueurs KASPar

Swingle and Reece Classification

Horticultural group Common name

Citrus aurantifolia Limettier Lime Mexicaine

Citrus aurantium Bigaradier Maroc

Citrus limon Citronnier Eureka Frost

Citrus maxima Pamplemoussier Chandler

Citrus maxima Pamplemoussier Pink

Citrus medica Cédratier Main de Buddha

Citrus medica Cédratier De Corse

Citrus micrantha Papeda Micrantha

Citrus paradisi Pomelot Duncan

Citrus reticulata Mandarinier WillowLeaf

Citrus reticulata Mandarinier Cléopatre

Citrus sinensis Oranger Valencia Late Delta

Clymenia polyandra Clymenia Clymenia

Eremocitrus glauca Eremocitrus Eremocitrus

Fortunella japonica Kumquat Marumi

Fortunella margarita Kumquat Nagami

Microcitrus australis Microcitrus Microcitrus

Murraya paniculata Murraya Hawaian Mock

Poncirus trifoliata Poncirus Rubidoux

Poncirus trifoliata Poncirus Pomeroy

Poncirus trifoliata Poncirus Rich 75

Poncirus trifoliata Poncirus Flying Dragon

Poncirus trifoliata Poncirus Benecke

C. reticulata x P. trifoliata Citrandarin Changsha

C. reticulata x P. trifoliata Citrandarin CleoxPonc

C. reticulata x P. trifoliata Citrandarin FlhorAG1

C. sinensis x P. trifoliata Citrange C35

C. sinensis x P. trifoliata Citrange Troyer

C. sinensis x P. trifoliata Citrange Carrizo

C. sinensis x P. trifoliata Citrange Rusk

C. paradisis x P. trifoliata Citrumelo Citrumello 4475


Tableau 1.2 : Caractéristiques des 27 DSNPs sélectionnés

Marker Scaf. Position SNP Gène Séquences flanquantes avec localisation du SNP

1P1141520 1 1141520 A/G Ciclev10008100m.g CTATTTCTTTAACAAGGCACTCAGCAATGGG[A/G]GCTTTTTGCTCTTTTAAGATTGCAGCTGCCTTGTGAAGCAATTCTGCTCGCTTCCACAGTGGA

1P11229738 1 11229738 C/T Ciclev10008610m.g GGTGGTAGTTGGCAGGAGCAGTGGAAGAAAGCCTTTGC[C/T]AATAGCTTTCTGAAAGTTGATTCTGAGATCGGAGGAGCTCTTGGAGGTGAA

1P25641955 1 25641955 T/A Ciclev10007908m.g CCCTCACCCCCTTTTCGAAAGCCAATTGAAGAACAAC[T/A]GAAGATGAATTTTGCTTATACCCATCCCCAATCTCTTCCTCAAGGCTCACGGCAACAG

1P28585533 1 28585533 G/A Ciclev10008091m.g GGCCCTCCTGAAGAAAGCTGTGATATCACTCCAGTTGTGTC[G/A]GAATCATCTGCAAATTTCATTGAAGGGCTGGTTATGGATGCCAAACAGAAAGGAG

2P4896487 2 4896487 T/C Ciclev10015783m.g CAAGATCAAAATTATCGTTGAGGCCGACATTTCTAAAACTAGC[T/C]TTGAGCCTGTCAAGAGTATCAAACGGTGATGGAAGATTCTGATTTGCAAGAGTTCT

3P14994208 3 14994208 T/C Ciclev10021170m.g AAAGAACGGCACATGATTTTACTAACACCAAAATCGGCTATTTTCACTTGCATG[T/C]TGTTGTTATTAACCAGTAAATTGGATGGCTTAATATC

3P23008479 3 23008479 T/C Ciclev10018655m.g ACAGTCCTGGTAGAAGGCAGATGCTATTTGTAATAGCTGCTGATTGCTATGA[T/C]AGTGATGGCAATACCACAGAGACCTTTCAAGCAACAATTAAGAATGTGATGAAAGCAGC

3P25648486 3 25648486 C/T Ciclev10021021m.g GAGTGCAGTATACAAACACACATATGGCAAAGA[C/T]TTTAAGTTCAAAGCTGGTTATGATTCAGAGGTGCGACTAGGCTGGGCATCTCTTTGGGTAAGTGG

3P28405925 3 28405925 A/T Ciclev10020481m.g TGACTTAAAAATATGTGATTTTGGCCTGGCTCGTGTCACCTCTGAAACTGATTTTATGAC[A/T]GAATATGTAGTTACTAGATGGTATCGTGCGCCTGAGCT

3P46649515 3 46649515 C/T Ciclev10018822m.g CATTGATGATGGTTGGCAAAGCATCAACCGTGATGATGAGAAT[C/T]CGAATGAGGATTCCAAAAATCTTGTTCTCGGTGGAGAACAAATGACTGCCAGGCTTCACAGGCTTG

4P6610895 4 6610895 C/T Ciclev10030962m.g GGAGCAGTTAAAAATAGCAAGGGAACTTGATGCAGAAGAGGCATTGAAGGAACTCTC[C/T]GAGAGTGGTACCGACAGAGCCAAGAGAAAAGCTGGTAGTATACTAGAGCTC

4P9553887 4 9553887 A/G Ciclev10030474m.g CACCTGATTTTGTGGGCTGTTAAAATTGAGCAATTGAGTAAATGTTAAAGAGCT[A/G]CCGAGGTTGTCTATGCTTTCCAATCCGGACTCCTGCTGGAAATTTCCTCCGTCTTCTGCTTGCTTA

5P2054006 5 2054006 C/T Ciclev10000216m.g CCCTGATTCAATAGGAGTGCCCGAACAGCTGCAAGTGCTTTCGAGTCT[C/T]CCTCTGCTTGATCCATTTTACTAATAATACCAACTGTTCTAGTACCTATGATCAATTAAAAAAA

5P14956622 5 14956622 T/C Ciclev10002429m.g GGCAATGTACCTTGGCTTCAATTATCCAGACTACAAGCCCTTTTGCACT[T/C]GGGGGCAATGCAGCAAGCCTGTAATCGACTTCAGGTGGGAAATACCACCTAGCTATTGGTTGCTTTCCTA

5P20077026 5 20077026 T/A Ciclev10001966m.g TTGGAAGTTGTCTCAAAGGTGGTACTAGAGGAGGATCTTGACTACCATC[T/A]GGCATATATTCGGGTGATCCAGTATACGACTCTGTTCCATCTGTATCACTCGCCTCTTCTGAACTAGGAGAAA

5P34258651 5 34258651 T/C Ciclev10001308m.g CAAAACACAAGAACCTTAAAAGAAAAAACACTCATTTGTC[T/C]TCAAACAACCTTCAAAAAGTCTCCTTCGTTTTCTGTCAATCCAAACACTTTCACTCACTCTTCTTCAATACTCATTTCATA

5P42490333 5 42490333 C/T Ciclev10002349m.g CATGGACATCATCAAGTTTCTCGACAGGGACTGTCGTGTCCTCTT[C/T]TTTCTCACCTGATATTTTCTCCTTGAGCTTCTCCTTCAGTCCCTTCTTTTCCTTCTTCTTCTTCTTCTTTT

5P42707277 5 42707277 A/G Ciclev10000951m.g GAAGGATCTGGTGTTAACACTTACATGCTGATCAATAAGGCTGGGA[A/G]AGCACATTATGTGAAATTTCATTGGAAACCCACTTGTGGGGTTAAGTGTTTATTGGAAGATGAGGCA

6P2293706 6 2293706 A/G Ciclev10011832m.g GTAAAGGGTGACAGTAACTCCATCAAACTAGAGGTCACCGGGATGGTAGACCCTTGGAAG[A/G]TTCAAGAGCTGGTGGAGAAGGAAACAAAGAAGAAAGTAGAG

6P5990430 6 5990430 G/C Ciclev10013115m.g TTGATGAACAGGTACGGCCTAGTGTTGTTCCGGATGATGTGATCGAGCCCCAGTCTGA[G/C]AAATACTGGGAGCCAAACCCACAAACCGGAGTGTTTGGACCTGCCAGTGGCACTG

6P15286512 6 15286512 A/T Ciclev10011574m.g TAGTTCATTGATGGGGGAACCATGGTTTCACCAACGGTGTATGCTAGGCGCTGCTTGTCCT[A/T]CTTGATGAATGACATGCCACAAGAAGCTCTTGGCGATGC

7P11523501 7 11523501 C/T Ciclev10025464m.g TTTCTTTAGGCAGGATCAACGGTCTGAGGTCGTTAGATTTGAGTGGGAA[C/T]AAATTAACCGGTTCGATACCCAGTATAAGCTTCCCAGTTCTAAATGTTTTAGAC

7P15485199 7 15485199 G/A Ciclev10025845m.g GCAAAAATGTGAAAATTGCGGATTTTGGGGTTAGTAGGATCTTAGCACAGAC[G/A]ATGGATCCCTGCAATTCAGCCGTAGGGACCATAGCTTATATGAGTCCTGAG

8P1410540 8 1410540 G/A Ciclev10027748m.g ACAATAGGTTTTCTGGTGAATTACCCTCTAAAATCTCA[G/A]AAGCTTCTTCATTAGTCTCAATTCAGTTGAGTTTAAATCAATTTTCTGGCCAAATCCCATTAGATATTGGCAAATTGAAG

8P15415232 8 15415232 T/C Ciclev10029197m.g CGGCGGAGGCATTTGCTTCGTCGTCTGAAGAGCTCTGATAATGGATTTGTTCA[T/C]CGTCCTCTTCTTCTTTTTCTTCTCCAGCAGAAGAATAGTCTTGGATAAGCGACAAGCTCATCA

8P18112800 8 18112800 G/A Ciclev10028962m.g TACTGCTGTTGTCGTGCATGTGATTCCTTCCGCAGGAATTCATCTCTCCGACTC[G/A]CATGCCGGGCTCTAAGAGCAGCTAGTTGTCCTTCATATTGAGCA

9P28012147 9 28012147 T/G Ciclev10004259m.g TAACTGCTATTGGTCGGGAATTCTTCAGTGCACATTTGTAAACAGTACTAGA[T/G]GCACCATAGCCAACAATATACTTCTCACTCAAATTCTCAGTGCTTCTCATTATA


Figure 1.1: Exemples de génotypage pour trois marqueurs KASPar et 30 échantillons représentatifs des « agrumes vrais » plus Murraya paniculata. A : marqueur 5P14956622 ; B : marqueur 1P1141520 et C marqueur 3P3424583). Sur le plan de plaque PCR, les zones bleues représentent les accessions n’ayant pas de fond génétique Poncirus ; les zones rouges les cinq accessions de Poncirus et les zones vertes les 8 hybrides intergénériques Citrus x Poncirus. B. Marqueurs SNP KASPar de l’Igname Les marqueurs SNP KASPar pour l’igname devraient être développés fin 2016, début 2017. 1.1.4 Caractérisation des collections d’igname (INRA, CIRAD) Participants : C. Pavis2, D. Roques1, G. Arnau1, M. Umber2, L. Toubi1, P. Ollitrault1, D. Petro2 Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Génotypage de 600 accessions pour 40 marqueurs

SNP (méthode Kaspar).

Il n’y a pas eu d’activité en 2015. Les collections d’Ignames seront caractérisées avec les SNPs KASPar en 2017. WP 1.2 Etablissement d’une carte génétique de référence de l’igname (CIRAD) Participants : G. Arnau, P. Ollitrault, E. Nudol, E. Maledon, H. Chair et équipe technique station de Roujol Cette carte génétique de référence de l’igname élaborée par une approche GBS sera produite grâce à la conjonction du projet Cavalbio et du projet « Africa Yam » (fondation Gates) qui financeront chacun le génotypage de 120 hybrides. La population globale de 240 hybrides permettra d’établir une carte de référence avec une précision élevée et couvrant densément le génome de D. alata. Activité/méthode programmées pour 2016-2017: GBS sur 120 individus et génotypage après mappage sur la séquence de référence de D. alata. Etablissement des cartes génétiques (parents et consensus) à partir des données sur 240 hybrides.

TT

TC

CC

AA

AG

GG

TT

CC

DiagPonc DiagPonc DiagPonc


Résultats obtenus La population recombinante a été créée (cf 2.1.2). L’analyse GBS sera réalisée durant le second semestre 2016. Du fait que la GBS comporte une étape de digestion de l’ADN avec des enzymes de restriction, cette méthode est sensible à la qualité de l’ADN. C’est pour cette raison que nous avons prévu d’utiliser une méthodologie récente d’extraction de l’ADN développée par LGC Genomics (tecnologie sbeadex) qui permet d’obtenir de l’ADN de très bonne qualité. Comme les extractions d’ADN sont réalisées hors Guadeloupe par un laboratoire spécialisé, un facteur essentiel pour obtenir des résultats satisfaisants est d’utiliser une méthode de conditionnement et d’envoi de nos échantillons qui soit adaptée pour les feuilles d’igname. Quatre différentes méthodes de conditionnement des feuilles de D. alata ont été testées et comparées cette année (la lyophilisation, la dessiccation, la carboglace et la solution DNAgard) afin de sélectionner la plus adaptée pour l’igname (Julia Castro, rapport de Master). Les résultats obtenus montrent que la méthode de conservation utilisée conditionne à la fois la qualité et la quantité des ADN obtenus. En effet, en partant d’une même quantité de matière fraiche (30 mg de feuilles fraiches) et en utilisant la même méthode d’extraction (LGC Genomics), des différences nettes ont été observées selon la méthode de conditionnement utilisée, tant au niveau de la qualité que de la quantité d’ADN. Les deux méthodes qui ont donné les meilleurs résultats sont la dessiccation et la lyophilisation. Nous avons vérifié la conformité de parentés de la population recombinante qui servira à établir la carte de référence à l’aide de quatre marqueurs microsatellites sélectionnés ((Julia Castro, rapport de Master) afin de déceler et d’éliminer d’éventuels individus issus de parthénogenese ou fécondation libre. Sur les 222 hybrides analysés, un seul individu qui ne présente pas les allèles du géniteur male a été mis en évidence (Figure 1). Cet individu est issu d’un croisement non conforme (autre géniteur male) et il sera exclu des analyses.

Figure 1.2 : Profils alléliques des loci Da1A01-L16 (a), mDaCIR142 (b), Da2D10-L13 (c) et mDaCIR61 (d). Le premier profil correspond au géniteur femelle, le deuxième au géniteur male et le troisième à un individu qui présente des allèles non attendus (*).


Il était prévu de cartographier, en complément des marqueurs SNP (approche GBS), un certain nombre de marqueurs microsatellites (SSRs) pour faciliter la comparaison des différentes cartes génétiques en cours de développement dans le cadre du projet Cavalbio (WP4.1 : Marquage des gènes de résistance à l’anthracnose) et d’autres projets (Projet Billes Gates : Marquage des gènes qui déterminent la qualité des tubercules). Les premiers tests de polymorphismes visant à sélectionner des microsatellites cartographiables sur un maximum de descendances sont présentés dans WP4.1. Un total de vingt-sept marqueurs microsatellites qui sont cartographiables sur la population utilisée pour l’élaboration de la carte de référence ont pu être sélectionnés. Ces vingt-sept marqueurs ont été analysés sur l’ensemble de la population (Julia Castro, rapport de Master). Le tableau 1.3 présente les ségrégations obtenues sur les 221 individus analysés. Tableau 1.3 : Proportions des allèles des SRR analysés au sein de la population qui servira à établir la carte génétique de référence.

MARQUEUR ALLÈLES CARTE

GÉNÉTIQUE Female Male Descendance

Da3G04-L2 317 322 309 322 309 317 23,5 %

309 322 20,8 %

317 322 28 %

322 27,5 %

+

Da2F10-L3 126 145 126 145 126

35,3 % 126 145

62 % 145

2,7 %

+

Da1F08-L5 195 201 195 195

51,3 % 195 201 48,7 %

+

Dpr3B12 - L15 152 158 152 152 50 %

152 158 50 %

+

Da1A01-L16 237 231 235 235 237 55,6 %

231 237 44,4 %

+

Da3H02 - L27 Lecture difficile des allèles

DIJ0342-L30 244 250 244 252 244

29,8 % 244 250

27 % 244 252 21,3 %

250 252 21,8 %

+

DIJ0443-L31 273 279 273 281 273

30,3 % 273 279 25,8 %

273 281 21,3 %

279 281 22,6 %

+

DIJ0461-L33 141 146 146 141 146 52,5 %

146 47,5 %

+

DIJ1045-L34 281 nul 272 281 272 281

23 % 272 nul

23 % 281 281/nul

54 % +

mDaCIR1 Lecture difficile des allèles

mDaCIR2 262 282 274 282 262 274 24,8 %

274 282 20 %

262 282 27,2 %

282 28 %

+

mDaCIR13 213 230 220 230 213 220 26,7 %

220 230 28 %

213 230 22,2 %

230 23,1 %

+

mDaCIR20 206 212 206 212 206 31 %

206 212 37,5 %

212 31,5 %

+

mDaCIR26 195 218 195 211 195

26,4 % 195 211 26,9 %

195 218 21,7 %

211 218 25

+

mDaCIR38 217 206 212 Lecture difficile des allèles mDaCIR52 Mauvaise amplification

mDaCIR53 153 160 156 160 153 156 29,6 %

153 160 24,4 %

156 160 23 %

160 23 %

+

mDaCIR60 166 176 176 166 176 48,1 %

176 51,9 %

+

mDaCIR61 218 207 236 207 218 44,6 %

218 236 55,4 %

+

mDaCIR62 89 95 89 95 89

20,8 % 89 95 51,1 %

95 28 %

+

mDaCIR63 181 181 186 181 186 186 +


53 % 47 %

mDaCIR132 199 215 215 199 215 54,5 %

215 45,5 %

+

mDaCIR143 211 223 211 211

45,7 % 211 223 54,3 %

+

mDaCIR153 Lecture difficile des allèles mDaCIR156 Lecture difficile des allèles

mDaCIR157 211 215 215 211 215 55,2 %

215 44,8 %

+

mDaCIR160 Lecture difficile des allèles

mDaCIR162 222 207 222 207 222 52,7 %

222 47,3 %

+

mDaCIR172 208 215 211 208 211 50,7 %

211 215 49,3 %

+

mDaCIR173 287 nul 271 287 271 nul 24,2 %

271 287 23,7 %

287 287/nul 52 %

+

mDrCIR18 216 227 214 227 214 216 24,1 %

216 227 28,6 %

214 227 24,5 %

227 22,7 %

+

mDrCIR94 207 221 207 219 207

27,4 % 207 219

24 % 219 221 27,5 %

207 221 21,1 %

+

mDrCIR144 Lecture difficile des allèles

mDrCIR207 177 200 200 177 200 41,2 %

200 58,8 %

+

Ces premières analyses de ségrégation ont mis en évidence la présence d’allèles nuls chez le géniteur femelle sur deux loci, DIJ1045-L34 et mDaCIR173. La ségrégation est alors de type 1 :1 :2. Pour les marqueurs sans allèle nul, trois types de ségrégation ont été observés dans la descendance (1:1:1:1, 1:2:1, 1:1). Le profil de ségrégation 1:1:1:1 correspond aux loci ou les parents sont hétérozygotes et présentent un allèle en commun (<ef x eg>) ou aucun allèle commun (<ab x cd>), bien que ce dernier cas ne soit pas observé entre les marqueurs analysés. Le profil 1:2:1 aux loci ou les 2 parents sont hétérozygotes et partagent deux allèles en commun (<hk x hk>). Enfin, le profil 1:1 correspond aux loci ou un géniteur est homozygote et l’autre hétérozygote (femelle hétérozygote <lm x ll>, male hétérozygote <nn x np>). Les proportions des marqueurs présentant les différents types de ségrégation sont données dans la figure 1.3.

Figure 1.3 : Pourcentages des SRR hétérozygotes correspondant à différents types de ségrégation. Les écarts au mendélisme ont été testés par le biais du test χ2 à l’aide du logiciel JoinMap® 4.1 (Van Ooijen, 2006). Deux marqueurs distordus (locus Da2F10-L3 et mDaCIR20) ont été mis en evidence.


WP 1.3 Fonctionnement méiotique des génomes complexes (CIRAD) Participants : P. Ollitrault, Dalel Ahmed, S. Bruyère, Y. Froelicher Cette action répond à l’objectif O3 du projet. Le fonctionnement méiotique et la structure de populations de gamètes de géniteurs d’agrumes tétraploïdes ou diploïdes d’origine interspécifique et intergénérique (Citrus/Poncirus) seront analysés par marquage GBS qui permettra un suivi très fin des ségrégations/recombinaisons. Deux types de populations créées dans le cadre du WP2 sont concernées : (i) une population triploïde issue d’hybridation entre un citronnier diploïde et un limettier tétraploïde destinée à l’amélioration des limettiers à gros fruits type Tahiti ; (ii) des populations tétraploïdes issues d’hybridations entre géniteurs tétraploïdes interspécifiques et intergénériques destinées à l’amélioration des porte-greffes. Ces populations et le génotypage GBS serviront de support à des études de génétique d’association durant la deuxième phase du projet (2018-2020 ; phénotypage pour des caractères de qualité et d’adaptation aux stress biotiques et abiotiques. 1.3.1 Méiose et structure des gamètes des géniteurs tétraploïdes interspécifiques et intergénériques d’agrumes Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : (i) validation de l’approche GBS (enzyme APEK1 et base de sélection) pour les géniteurs concernés, par l’analyse de données de GBS pré-existantes au projet Cavalbio ; (ii) analyse fine de l’hérédité des fragments chromosomiques et de la recombinaison par GBS à partir des populations tétraploïdes et triploïdes créées dans le WP2. Résultats obtenus L’origine phylogénétique et les structures en mosaïques interspécifiques du Volkameriana, du limettier Mexicain et du citronnier Méditerranéen ont été analysées précédemment à partir de données de re-séquençage complet des génomes (figure d’après Curk, 2014). Le Volkameriana est un hybride direct entre C. medica et C. reticulata (figure 1.4A), le limettier est un hybride direct entre C. medica et C. micrantha (figure 1.4B) tandis que le citronnier (figure 1.4C) dérive d’une hybridation entre C. aurantium et C. medica. C. aurantium provenant lui-même d’une hybridation interspécifique directe (C. maxima X C. reticulata). Figure 1.4: Structure phylogénomique des 9 chromosomes des agrumes pour le Volkameriana (A), le limettier Mexicain (B) et le citronnier Méditerranéen (C)

A B

C

Citrus reticulata

Citrus medica

Citrus micrantha

Citrus maxima


L’objectif de cette étude préliminaire était d’identifier, pour la méthode GBS testée, le nombre de marqueurs (i) polymorphes au sein des populations analysées ; (ii) en ségrégation dans les populations analysées ; (iii) permettant de suivre la ségrégation des différents parents (marqueurs hétérozygotes chez ce parent et homozygotes pour l’autre) et enfin, (iv) permettant d’analyser les recombinaison interspécifiques (marqueurs hétérozygotes chez un seul parent et diagnostiques de l’un des taxons ancestraux à l’origine du parent considéré). A. Potentiel de l’approche GBS pour analyser les méioses des parents de l’hybridation citronnier diploïde x limettier tétraploïde. Les données de GBS utilisées proviennent d’une expérimentation avec l’utilisation de l’enzyme de restriction APEK1 et d’une base (A) de sélection durant l’étape de PCR de préparation des banques. Le séquençage a été réalisé en Illumina Hiseq2000 en 55 plex par ligne. Afin d’identifier les polymorphismes diagnostiques des taxons ancestraux nous avons retenu les accessions suivantes : C. reticulata (cv Cléopatre et Sunki) ; C. maxima (cv Pink, de Timor, Tahiti, Deep Red) ; C. medica (cv Etrog, de Corse, Digité Poncire, Hupang, Mac Veu) ; C. micrantha (IVIA626 ; SRA1044). Les accessions parentales testées étaient la lime Giant Key (SRA785) et les citronniers Eureka et Lisbonne. Les données de séquençage ont été traitées avec le pipe-line TASSEL. Pour cet échantillonnage de 17 accessions 62781 polymorphismes SNPs dialléliques présentant moins de 20% de données manquantes ont été identifiés. La distribution des marqueurs le long du génome est très fortement liée à celle des séquences géniques (exemple du chromosome 2 dans la figure 1.5), comme attendu avec l’enzyme de restriction APEK1. Cette distribution est intéressante car elle favorise (i) une meilleure qualité des données (l’alignement des « reads » sur la séquence de référence et le génotype calling sont beaucoup plus propre dans les régions codantes que dans les zones de séquences répétées) et (ii) ce sont les régions géniques qui nous intéressent pour l’étude de l’association phénotype / polymorphisme moléculaires prévue durant la seconde partie du Feder.

Figure 1.5: Distribution des séquences géniques (bleu) et des SNPs révélés par la GBS (vert) le long du

chromosome 2.


Les polymorphismes diagnostiques (DSNPs ; tableau 1.4) de l’un des quatre taxons ancestraux représentent pratiquement la moitié (29820) de l’ensemble des polymorphismes. Le plus grand nombre (34% concernent C. medica) alors que seulement 13% distinguent C. maxima. La répartition entre chromosomes est en lien avec la taille (Mb) des différents chromosomes. Tableau 1.4 : nombre de DSNPs des quatre taxons ancestraux sur les 9 chromosomes

DiagRet DiagMax DiagMed DiagMic Total

Chr1 900 515 1073 693 3182

Chr2 1115 514 1357 908 3896

Chr3 1478 670 1803 1276 5230

Chr4 980 422 1062 801 3269

Chr5 1027 471 1187 794 3484

Chr6 805 423 965 728 2927

Chr7 756 299 790 567 2419

Chr8 687 290 806 580 2371

Chr9 924 377 1041 736 3087

Total 8672 3981 10084 7083 29820

Le nombre de polymorphisme et leur distribution permet une inférence satisfaisante de la structure phylogénomique des deux parents (exemple pour le citronnier figure 1.6) et ce set de DSNPs permettra de décrire la structure phylogénomique des hybrides. Figure 1.6: distribution le long du chromosome 2 de la fréquence des DSNPs à l’état hétérozygote et homozygote et inférence du « caryotype phylogénomique » : C. reticulata, C. maxima, C. medica 31649 SNPs ont été observés sur les deux parents dont 26875 devraient ségréger (tableau 1.5). La méiose du parent limettier pourra être suivie avec 7550 marqueurs et celle du citronnier avec 9590 marqueurs. 9735 marqueurs sont en ségrégation chez les deux parents et pourraient permettre d’ancrer les cartes génétiques du citronnier et du limettier.


Tableau 1.5: Nombre potentiels de marqueurs polymorphes et en ségrégation dans les populations citronnier 2x x limettier 4x pour les 9 chromosomes

SNPs

polymorphes

S-SNPs pour la

population

S-SNPs pour la lime seule

S-SNPs pour le citronnier

seul

S-SNPs pour les 2 parents

Chr1 3294 2831 709 1104 1018

Chr2 3904 3292 943 1144 1205

Chr3 5723 4886 1411 1718 1757

Chr4 3095 2611 834 841 936

Chr5 3810 3264 875 1117 1272

Chr6 2859 2445 702 843 900

Chr7 2794 2321 668 840 813

Chr8 2571 2171 591 815 765

Chr9 3599 3054 817 1168 1069

Total 31649 26875 7550 9590 9735

S-SNPs : marqueurs en ségrégation Parmi les 7550 marqueurs permettant de suivre la méiose du limettier 4510 sont des marqueurs diagnostiques de ses deux taxons ancestraux (tableau 1.6). Pour le Citronnier 5168 marqueurs diagnostiques de ses trois taxons ancestraux devraient permettre de suivre les recombinaisons interspécifiques (tableau 1.7). Tableau 1.6 : Nombre de DSNPs permettant de suivre les recombinaisons interspécifiques chez le limettier

Diag C. medica

Diag C. micrantha

Total

Chr1 47 405 452

Chr2 91 494 585

Chr3 110 733 843

Chr4 70 453 523

Chr5 57 437 494

Chr6 46 397 443

Chr7 40 305 345

Chr8 33 339 372

Chr9 45 408 453

Total 539 3971 4510

Parmi les marqueurs polymorphes pour la population 41% présentent un nombre moyen de lecture par individus < 20 (Figure 1.7) qui peut être considéré comme une limite pour identifier les dosages alléliques chez les triploïdes. 16% présente moins de 10 reads. Ces données seront à prendre en compte pour définir le niveau de multiplexage pour l’étude de la population triploïde en fonction de la technologie de séquençage retenue (Illumina Hiseq-2000 ou 3000).


Tableau 1.7 : Nombre de DSNPs permettant de suivre les recombinaisons interspécifiques chez le citronnier

Diag C. medica

Diag C. maxima

Diag C. reticulata

Total

Chr1 178 17 434 629

Chr2 250 111 293 654

Chr3 317 145 423 885

Chr4 170 142 129 441

Chr5 176 113 210 499

Chr6 185 93 247 525

Chr7 108 24 295 427

Chr8 129 27 285 441

Chr9 218 1 448 667

Total 1731 673 2764 5168

Figure 1.7 : Distribution pour les marqueurs du nombre moyen de lecture par échantillon En conclusion, l’ensemble des résultats sont positifs pour pouvoir utiliser efficacement l’approche GBS APEK1 (1 base de sélection) sur les populations d’hybrides triploïdes Citronniers x Limettiers tétraploïdes avec un suivi fin des recombinaisons et des structures gamétiques pour chacun des parents B. Potentiel de l’approche GBS pour analyser les méioses des parents des hybrides intergénériques tetrazyg (Volkameriana x Citrumello 4475 et Volkameria x citrandarin Poncirus x Cleopatre) Le citrumello 4475 (Pomelo x Poncirus) et le Citrandarin Mand Cléopatre x Poncirus ne faisaient pas partie de l’étude GBS préliminaire. Le potentiel de la méthode GBS a été estimé par l’hétérozygotie du Volkameriana et le nombre de marqueurs diagnostiques cédratier en hétérozygotie chez Volkameriana (permettant de suivre la méiose de ce parent). Pour les parents citrumello et citrandarins, l’évaluation a reposé sur le nombre de SNPs diagnostiques du genre Poncirus.

Nb moyen de « reads » par échantillon et par marqueur


Tableau 1.8 : Nombre de marqueurs hétérozygotes sur les 9 chromosomes du Volkameriana

Chr1 Chr2 Chr3 Chr4 Chr5 Chr6 Chr7 Chr8 Chr9 Total

SNPs Het 2491 2864 4368 2473 3149 2063 1950 1958 2555 23871

S-SNPs Diag C. medica 1009 1318 1800 1022 1135 924 754 771 1008 9741

S-SNPs Diag C. reticulata 786 1033 1304 802 830 669 567 628 745 7364

Près de 23900 SNPs sont en hétérozygotie et ségrégeront dans les gamètes du Volkameriana (tableau 1.8). Parmi ceux-ci 9741 sont diagnostiques de C. medica. Ils permettront d’analyser finement la méiose du Volkameriana et la recombinaison interspécifique chez ce parent. Les 7364 S-SNPs diagnostiques de C. reticulata devraient également être en hétérozygotie chez le Citrandarin (Mand Cléopatre x Poncirus) permettant d’ancrer les cartes des deux parents. Tableau 1.9 : Nombre de DSNPs du genre Poncirus

Chr1 Chr2 Chr3 Chr4 Chr5 Chr6 Chr7 Chr8 Chr9 Total

554 554 799 532 468 435 381 383 502 4608

4608 SNPs diagnostiques de Poncirus (nb différenciant totalement les deux Poncirus des 15 accessions représentatives des 4 taxons ancestraux des agrumes cultivés ;cf le point A. ci-dessus) ont été identifiés (tableau 1.9). Ces DSNPs Poncirus devraient être en hétérozygotie chez le Citrumello4475 et le citrandarin et donc permettre de suivre les ségrégations et recombinaisons interspécifiques chez ces deux parents dans leurs croisements avec le Volkameriana. Comme pour l’hybridation Citronnier x limettier 4x l’approche GBS évaluées doit permettre de remplir les objectifs des travaux sur les hybrides entre porte-greffes tétraploïdes (suivi fin de la méiose des différents parents et dans la deuxième phase du Feder association entre caractères phénotypiques d’intérêt et polymorphismes moléculaires). Afin d’avoir une profondeur de lecture suffisante pour pouvoir inférer les dosages alléliques chez les hybrides tétraploïdes, le niveau de multiplexage (nombre d’échantillons dans un même run de séquençage devra être raisonné en fonction de la méthodologie de séquençage retenue (Illumina Hiseq 2000 ou 3000). C. Premiers éléments sur le fonctionnement méiotique du Volkameriana tétraploïde L’utilisation de marqueurs SNP KASPar diagnostiques (DSNPs) de l’ancêtre C. medica (développée précédemment au projet Cavalbio ; Curk et al., 2015) pour identifier les hybrides dans le croisement Volkameriana 4x X Citrumello 4x a donné une première idée sur le fonctionnement méiotique du Volkameriana tétraploïde. En effet le Volkameriana est issu d’une hybridation interspécifique directe C. reticulata x C. medica et les marqueurs diagnostiques C. medica permettent d’inférer la structure des gamètes de Volkameriana sans ambiguité (figure 1.8). Les taux de restitution de l’hétérozygotie, estimés à partir de 21 marqueurs répartis sur les 9 chromosomes des agrumes varient entre 70% pour le chromosome 5 et 87% pour le chromosome 7 (tableau 1.10).


Figure 1.8 : Ségrégation du marqueur 8P44391 au sein de la population Volkameriana 4x x Citrumello 4475 Tableau 1.10 : Restitution moyenne de l’hétérozygotie du Volkameriana tétraploïde par ses gamètes diploïdes

Chr1 Chr2 Chr3 Chr4 Chr5 Chr6 Chr7 Chr8 Chr9

77% 86% 75% 87% 70% 80% 87% 87% 79%

Ces pourcentages correspondent à une ségrégation intermédiaire (entre tétrasomique et disomique) favorable pour générer une diversité de gamètes (et donc d’hybrides) relativement importante (figure 1.9). Ce fonctionnement méiotique apportera une diversité phénotypique significative aux populations générées, base d’une sélection efficace.

Figure 1.9: Dispersion des gamètes de Volkameriana (21 DSNPs C. medica)

C. medica

C. reticulata+ 2nd parent + hybrides

Volkameriana+ hybrides

hybrides

8P44391

TT

CTCCTT

CC + CCCC

CCCT

Gamètes CC

Gamètes CT

Gamètes TT

0 0.2

100

100

72

82

68

68

98

100

71

66

64

C. medica

C. reticulata

Volkameriana


1.3.2 Impact de l’interspecificité sur les écarts au mendélisme (distortions de ségrégation, recombinaison). Activité/méthode programmées sur 2015-2017: l’étude concernera le citronnier qui a une structure complexe impliquant trois espèces ancestrales du genre Citrus et qui est utilisé comme géniteur femelle dans le programme d’amélioration des limettiers à gros fruits. (i) validation pour le citronnier de l’approche GBS (enzyme APEK1 et base de sélection) par l’analyse de données de GBS pré-existentes au projet Cavalbio ; (ii) analyse fine de l’hérédité des fragments chromosomiques et de la recombinaison par GBS à partir de la population triploïde créée dans le WP2. Résultats obtenus Les résultats concernant l’évaluation de l’approche GBS pour l’étude de la méiose du citronnier ont été présentés avec ceux du limettier tétraploïde au point 1.3.1. Ces résultats sont très positifs avec environ 9600 SNPs permettant de suivre les ségrégations chez le citronnier hybridé avec la lime. Parmi ces polymorphismes plus de 5000 sont diagnostiques des trois taxons ancestraux du citronnier (C. medica, C. maxima et C. reticulata) et permettront donc de suivre les recombinaisons interspécifiques. L’année 2015 a permis d’engager la création des populations entre citronniers diploïdes et limettiers tétraploïdes (cf WP2.2). L’étude GBS permettant d’analyser le fonctionnement méiotique du citronnier sera conduite en 2016.


WP 2 - Création de ressources biologiques innovantes Partenaires : CIRAD Responsable WP : G. Arnau Le WP2 répond à l’objectif O4 du projet. Il vise à produire du matériel végétal innovant pour l’igname (WP2.1.) et les agrumes (WP2.2.) afin d’alimenter les projets d’amélioration variétale (géniteurs et populations pour sélection) et les actions de recherches cognitives de Cavalbio (WP1, WP3, WP4) sur la période 2015-2020. Il s’appuie sur des méthodologies éprouvées pour la création d’hybrides interspécifiques voire inter-génériques entre parents pouvant appartenir à des compartiments de différentes ploïdies. WP 2.1 Ressources biologiques innovantes d’igname (CIRAD) Les populations créées alimenteront le programme d’amélioration de l’igname; la population diploïde 2.1.2 servira de support à la carte génétique de référence et les populations 2.1.3 serviront de support à l’étude des mécanismes de formation des 2n gamètes durant la période 2018-2020. Elles seront également le support d’étude d’association entre diversité phénotypique et moléculaire (qualité, résistance à l’anthrachnose) 2.1.1 Diploïdes doublés de géniteurs élites de D. alata (CIRAD) Participants : G. Arnau, E. Nudol, E. Maledon Activité/Méthode programmées sur 2015-2017: les diploïdes doublés de D. alata seront cherchés par traitement à la colchicine in vitro. La ploïdie et l’existence d’éventuelles chimères de ploïdie seront analysées par cytométrie en flux. Il n’y a pas eu d’activités sur ce volet en 2015 conformément au chronogramme. 2.1.2 Populations pour la cartographie du génome et les analyses QTLs Participants : G. Arnau, E. Nudol, E. Maledon Activité/Méthode programmées sur 2015-2017: Production d’une population de 250 hybrides entre deux géniteurs diploïdes D. alata non apparentés. Vérification de la conformité du croisement par marquage moléculaire. Résultats obtenus La descendance diploïde qui servira à établir la carte génétique de référence a été produite. Elle a été obtenue par croisements (pollinisations manuelles) entre la femelle 74 F et le male 14 M. La réalisation d’une carte génétique saturée par une approche GBS nécessite de disposer d’une population de grande taille (>200 individus). Un total de 400 graines a été produit et 250 hybrides ont pu être obtenus (Figure 2.1). Cette descendance a été introduite in vitro, afin de permettre sa conservation sécurisée et sa multiplication in vitro. En effet elle doit être utilisée également pour le marquage de gènes de résistance à l’anthracnose (WP4.1). Une partie de la population (50 individus) a été introduite in vitro, par prélèvement des embryons sur des graines qui montraient des symptômes d’anthracnose (figure 2.2). Par précaution, ces embryons ont été mis en culture in vitro après le stade torpédo (70-80 jours après fécondation). Le reste de la population a été introduite, par mise en culture d’apex, lors de la germination des graines.


Figure 2.1 : Fruits obtenus par croisements (pollinisations manuelles) entre la variété femelle 74 F et la variété male 14 M.

Figure 2.2 : Hybrides introduits in vitro par la technique de mise en culture d’embryons. A= embryons au stade torpedo, B= développement racinaire, C= développement en plantule. 2.1.3 Hybrides tetraploïdes issus d’hybridation interploïde 2x x 4x (CIRAD) Participants : G. Arnau, E. Nudol, E. Maledon Activité/Méthode programmées sur 2015-2017: Les semences seront gérées par des techniques standardisées de pépinière. Les tétraploïdes seront sélectionnés par cytométrie en flux. Il n’y a pas eu d’activités sur ce volet en 2015 conformément au chronogramme.

A B

C


WP 2.2 Ressources biologiques innovantes d’agrumes (CIRAD) Participants : P. Ollitrault, S. Bruyère, R. Morillon, Equipe plateau Roujol, Y. Froelicher, Les populations créées seront destinées à des projets d’amélioration des porte-greffes (2.3.1) et de diversification du limettier (2.3.2). Elles seront également support d’étude de biologie de la reproduction (WP1) et, sur la période 2018-2020, d’analyse des déterminants génétiques de caractères de qualité et d’adaptation aux stress biotiques et abiotiques. La création des populations triploïdes et tétraploïdes (hybridations sexuées) sera réalisée en Corse sous la responsabilité de Y Froelicher du Cirad ; les géniteurs ne sont en effet pas présents à l’état adulte en Guadeloupe. 2.2.1 Porte-greffes tétraploïdes d’agrumes Activité/Méthode programmé sur 2015-2017: le Volkameriana tétraploïde sera hybridé en Corse avec trois autres géniteurs tétraploïdes : Citrumello4475, Citrandarin et Poncirus. Les semences tétraploïdes seront gérées suivant des techniques classiques de pépinière et la nature hybride testée par marquage moléculaire (SNP Kaspar). Résultats obtenus Cent quarante-huit graines issues de croisements (réalisés en 2014 sur la station de San Giuliano en Corse-UMR AGAP) entre le Volkameriana tétraploïde et le citrumello 4475 tétraploïde ont été introduites en Guadeloupe et semées en serre Insect proof. Cent sept plantes ont été obtenues. La caractérisation moléculaire à l’aide de marqueurs SNPs a révélé que 72 d’entre elles étaient des hybrides. Les hybrides identifiés ont été regreffés pour assurer leur conservation (figure 2.3).

Figure 2.3: hybrides tétrazyg obtenus en Guadeloupe à partir de l’hybridation Volkameriana 4x x Citrumello 4x


De nouveaux croisements ont été réalisés en Corse au printemps 2015. Ils ont concerné deux combinaisons parentales : Volkameriana tetraploïde X Citrumello 4475 tétraploïde et Volkameriana tétraploïde x Citrandarin Cleopatre x Poncirus tétraploïde. Les semences issues de ces hybridations seront introduites en Guadeloupe début 2016. 2.2.2 Limettiers triploïdes Activité/Méthode : programmées sur 2015-2017: différents citronniers diploïdes seront hybridés en Corse avec une lime mexicaine tétraploïde. Les embryons seront sauvés in vitro. La ploïdie des plantes obtenues sera testée par cytométrie en flux et la validité de la nature hybride par marquage moléculaire SNPs Kaspar. Résultats obtenus Cinquante-six graines issues de croisements (réalisés en 2014 sur la station de San Giuliano en Corse-UMR AGAP) entre le citronnier « Lisbonne » diploïde et la lime tetraploïde « Giant Key » ont été introduites. Trente-cinq ont produit des plantes dont la ploïdie a été analysée par cytométrie en flux. Vingt plantes se sont avérées triploïdes et ont été greffées pour conservation sur Citrumello 4475 (figure 2.4). Elles seront regreffées avec le lot des plantes qui seront obtenues en 2016 sur le porte-greffe Poncirus Flying-Dragon pour être évaluées à haute densité sur le domaine de Roujol (Cirad Petit Bourg).

Figure 2.4: hybrides triploïdes obtenus en Guadeloupe à partir de l’hybridation « citronnier 2x x lime 4x » Une nouvelle série de croisement citronnier 2x X limettier 4x a été réalisée en Corse au printemps 2015. Les semences issues de ces hybridations seront introduites en Guadeloupe début 2016.


WP3 - Déterminants du développement, de l’adaptation et de la qualité Partenaires : CIRAD1, INRA2, Université Antilles, ECOFOG4 Responsable WP : R Morillon Le WP3 répond à l’objectif O5 pour les déterminants liés aux propriétés de développement, d’adaptation aux contraintes environnementales et de qualité. Ses objectifs spécifiques sont (i) mettre au point des outils et des modèles de phénotypage adaptés à la culture de l’igname et proposer un modèle de culture générique pour la sélection de variétés adaptées aux systèmes de culture à bas intrants, (ii) analyser la diversité et l’héritabilité de caractères de qualité physico-chimique des ignames, (iii) caractériser l’impact de la tétraploïdie sur l’adaptation aux contraintes abiotiques et le niveau d’apomixie des porte-greffes d’agrumes et sur le développement ou la physiologie de l’igname. WP3.1 Développement et adaptation des ignames (CIRAD1, INRA2, Univ. Antilles, ECOFOG4) 3.1.1 Mise au point d’outils et de modèles de phénotypage adaptés à la culture d’ignames et application à la collection de référence (CIRAD, INRA) Participants : D. Cornet1, R. Morillon1, E. Malédon1, E. Nudol1, G. Arnau1, R. Tournebize2, C. Pavis2, T. Bajazet2, M. Dulormne4 Activité/méthode programmées sur 2015-2017: Phénotypage d’une collection de travail sans et avec une pression des plantes adventices pour l’identification des traits d’intérêts. Mise au point de méthodes rapides et non-destructives de mesures de ces traits. Résultats obtenus Compétitivité vis-à-vis des adventices : En grande culture, l’utilisation d’herbicides ou d’itinéraires techniques adaptés (paillages…) permet un fort contrôle des mauvaises herbes. C’est pourquoi les sélectionneurs, via le choix des traits fonctionnels, s’orientent vers la sélection de variétés faiblement compétitives. On parle alors d’idéotype communautaire lorsque le rendement de la population est augmenté en diminuant la compétition entre ses individus. A l’opposé, et en l’absence d’herbicide autorisé, la lutte contre les plantes adventices représente un frein majeur au développement de la filière igname en Guadeloupe. La croissance lente de la culture et sa sensibilité à la compétition font des mauvaises herbes une contrainte majeure et une cause fréquente de perte de rendement chez l’igname. La sélection orientée vers un idéotype compétitif permet alors, soit de réduire la quantité de mauvaises herbes, soit de maintenir un rendement élevé en présence de mauvaises herbes. Il est donc possible de sélectionner des variétés d’ignames présentant une compétitivité accrue vis-à-vis des plantes adventices en basant le choix des variétés sur les traits suivants :

- Date relative, taux et homogénéité d’émergence : ces critères sont fortement influencés par les pratiques. Toutefois, pour un itinéraire technique donné, le taux et la rapidité d’émergence varie entre génotype.

- La vigueur d’émergence : la capacité à utiliser immédiatement les ressources initiales (venant du semenceau) et de les investir dans l’accroissement de la surface explorée au détriment des plantes voisines est un facteur clé qui contribue à la compétitivité de la culture. Ainsi, la surface foliaire, la hauteur de tige ou la biomasse racinaire produite durant les premiers stades permettent d’estimer l’avantage compétitif d’une variété lié à la vigueur d’émergence.

- L’architecture du feuillage o Taille et inclinaison moyenne des feuilles : de larges feuilles peu gaufrées et

faiblement inclinées permettent, pour une surface foliaire donnée, une meilleure efficacité d’interception du rayonnement et donc une plus grande compétitivité.


o Taux de ramification : les ramifications permettent à la plante de mieux répartir sa surface foliaire et donc d’augmenter son efficacité d’interception du rayonnement. De plus, la ramification augmente la plasticité du couvert végétal. Ainsi, la liane a tendance à ramifier lorsqu’elle est incurvée, c’est-à-dire arriver au sommet de son support. Elle peut donc préempter le rayonnement. Le nombre de ramifications par unité de surface ou l’ordre maximal de ramification permet d’estimer ce trait.

o Caractère lianescent : le caractère lianescent des ignames implique un enroulement préférentiel des tiges sur tout support présent. Cet enroulement permet à la plante de se hisser au-dessus des plantes voisines et favorise donc l’interception du rayonnement et la compétitivité. Cependant, en s’enroulant sur elle-même, la plante provoque aussi une répartition très hétérogène de son couvert, aboutissant à des zones de très forte densité foliaire et des zones de sol nu. Cette répartition hétérogène du couvert est défavorable au recouvrement du sol et favorable au développement des plantes adventices. Ces effets antagonistes et leur interaction avec les autres composantes de l’architecture du feuillage méritent d’être étudiés avant d’orienter la sélection vers des variétés à port plus ou moins lianescent.

- Efficacité d’utilisation du rayonnement : comme la compétition pour la lumière est souvent prépondérante dans les interactions culture-adventice, les différences dans l’efficacité d’utilisation du rayonnement (RUE) sont susceptibles d’expliquer une partie des différences de compétitivité entre espèces.

- La vitesse de recouvrement du sol et fermeture du couvert : ces traits sont fonction de l’architecture du feuillage mais aussi de l’efficacité d’utilisation du rayonnement et des stratégies d’allocation des ressources entre compartiments de la plante (tiges, feuilles, racines…). Un recouvrement rapide et une fermeture précoce du couvert augmente la compétitivité de la culture vis-à-vis des plantes adventices.

La capacité d’une culture à lutter contre les mauvaises herbes dépend des conditions environnementales et notamment de la disponibilité des ressources. La compétitivité entre culture et plantes adventices dépendra donc fortement des conditions de culture. Ainsi, une variété présentant une forte compétitivité pour l’acquisition du rayonnement (via l’architecture et l’abondance de son feuillage par exemple) sera bien adaptée au Nord Basse-Terre, où les précipitations sont plus importantes et donc le rayonnement plus faible. En revanche, cette même variété pourra être moins performante en Grande-Terre ou en culture tuteurée. Il existe donc bien une forte interaction Génotype x Environnement x Pratiques qui devra être prise en compte lors de l’évaluation des variétés. En 2015, l’encadrement d’un stage de Licence (David Lange, Licence Professionnelle ADRET, Agronomie, Développement Rural et Entreprenariat en milieu Tropical, rapport de stage en annexe) a permis d’identifier les variétés de la collection de travail (Tableau 3.1). Ces variétés sont représentatives de la diversité génétique et des thèmes abordés par la recherche (génétique, qualité, agronomie, virologie, socio-économie, tolérance à l'anthracnose...). La collection de travail permettra d'associer une large expression phénotypique des traits étudiés avec le maintien d’une large diversité génétique. Cette collection est avant tout un support de travail pour la recherche. En 2015, les variétés ont été collectées au CRB et sur la station du Cirad de Roujol. Elles seront plantées en 2016 sur le site de Godet de l’INRA afin de multiplier les variétés pour disposer de suffisamment de matériel de plantation pour un phénotypage en 2017. Un forum (phpbb) a été mis en place afin de favoriser le partage et l’échange d’informations sur cette collection de travail.


Tableau 3.1 : Liste des variétés de la collection de travail. Espèce Code CRB Nom

alata 476 St Vincent

alata 41 Florido

alata 43 Goana

alata 47 Plimbite

alata 51 Pyramide

alata 93 Oriental

alata 95 Bélep

alata 96 Kinabayo

alata 390 Boutou (Hyb 4)

alata 403 Pacala

alata Récupération Dalila INRA-15

alata Récupération Gemma Toufi Tetea

rotundata 147 Grosse caille 3 mois

cayenensis 152 Igname jaune

3.1.2 Mise au point d’un modèle de culture générique pour la sélection de variétés adaptées aux systèmes de culture à bas intrants (CIRAD, INRA) Participants : D. Cornet1, R. Morillon1, R. Sierra2, R. Tournebize2, M. Publicol2 Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Simplification et traduction sous R de l’actuel modèle CropSyst VB Yam (INRA). Développement du modèle pour intégrer les traits variétaux d’intérêt. Validation du modèle par une expérimentation de terrain incluant la collection de travail. Résultats obtenus En 2007, l’INRA a développé le premier modèle de fonctionnement de culture de l’igname. Celui-ci a permis de comprendre et formaliser certains traits du fonctionnement des ignames, mais reste calibré pour seulement deux variétés de D. alata et est implémenté en VisualBasic. Dans un premier temps, l’enjeu est de valoriser pleinement cette avancée et de la pérenniser. Pour cela, l’architecture du modèle héritée de CropSyst a été simplifiée et le modèle est en cours de traduction sous R. Dans un deuxième temps, il s’agira d’augmenter la portée du modèle. Ainsi, les résultats acquis dans le cadre de la thèse de D. Cornet permettent maintenant de reconsidérer l’interception du rayonnement et le module azote du modèle CropSyst VB Yam en tenant compte des spécificités de l’igname. Cette activité est malheureusement en veille. En effet, un complément de financement avait été demandé à l’INRA (département EA) afin de payer le salaire du postdoc devant simplifier et traduire le modèle. Ce financement a été refusé. Des solutions sont activement recherchées afin de trouver des financements alternatifs. 3.1.3 Implication de la tétraploïdie sur le phénotype des ignames (CIRAD, INRA) Participants : D. Cornet1, R. Boisne-Noc1, R. Morillon1, E. Malédon1, E. Nudol1, G. Arnau1, R. Tournebize2, M. Dulormne4. Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Caractérisation physiologique de la différenciation phénotypique (anatomie, croissance, développement, rendement) entre génotypes 2x, 3x ou 4x cultivés en serre et au champ. Résultats obtenus


L’encadrement de deux stages volontaires a permis de dégager des résultats préliminaires sur l’influence du niveau de ploïdie sur certaines caractéristiques des feuilles d’igname. Les principaux résultats sont présentés dans la figure 3.1. Les variétés tétraploïdes semblent présenter des tailles de cellules plus grandes. Les stomates sont eux aussi de plus grande taille mais sont présents en moins grand nombre (densité stomatique plus faible). Ces résultats préliminaires demandent à être confirmés.

Figure3. 1 : Caractéristiques des feuilles de quatre variétés : Malalagi (MAL), Peter (PET), Cirad_V148 (V148) et Cirad_V198 (V198).

Toujours en 2015, les variétés nécessaires à l’étude de l’influence du niveau de ploïdie ont été multipliées sur la station de Duclos (INRA). Des analyses de cytométrie en flux ont permis de déterminer le niveau de ploïdie de ces ignames (Tableau 2).


Tableau 3.2 : Résultats des analyses de cytométrie en Guadeloupe et à Montpellier.

Ces analyses nous ont permis d’identifier les variétés qui seront plantées et étudiées en 2016 (Tableau 3). Tableau 3.2 : Liste des variétés identifiées pour l’étude de l’influence du niveau de ploïdie sur la physiologie et les performances des ignames (D. alata)

WP3.2 Qualité physico-chimique des ignames (CIRAD) Participants : G. Arnau, E. Nudol, E. Maledon Activité/Méthode programmée sur 2015-2017 : 25 variétés de D. alata présentant des qualités contrastées seront phénotypées pour leurs caractéristiques physico-chimiques (teneurs en matière sêche, sucres, amidons, protéines, cellulose). L’héritabilité au sens large de ces caractères sera estimée. Des modèles de calibration seront recherchés pour une estimation en SPIR de ces composés sur la base de la variabilité des 25 variétés. Il n’y a pas eu d’activités sur ce volet en 2015 conformément au chronogramme.

Pos. pic

refer riz

Pos. pic

échantillon

rapport

pics

DNA content

(pc/noyau)

Ploïdie FRB

dec2015Commentaires Témoin 2nd Pic Poids (kg) Nb_Tub

Tabaom diploid

doublé

36,53 45,6 1,24 1,13 2X endopolyploïdisation

détectée (faible proportion

cellules 4X)

2x 4x 25,46 52

Nureangdan triploid 30,99 57,06 1,84 1,67 3X confirmé 2x 3x 36,6 46

Tabaom diploid

doublé

35,4 43,62 1,23 1,12 2X endopolyploïdisation

détectée (faible proportion

cellules 4X)

2x 4x 32,62 42

Toufi tetea allotétrap

loid

35,32 83,16 2,35 2,14 4X confirmé 2x 4x 53,82 30

Noulelcae allotétrap

loid

30,57 76,18 2,491 2,26 4X confirmé 2x 4x 38,76 50

Noulelcae allotétrap

loid

32,05 82,61 2,57 2,34 4X confirmé 2x 4x 22,52 53

Sinoua diploid 33,76 61,65 1,82 1,66 3X 2x 4x 10,74 63

Toufi tetea allotétrap

loid

32,99 81,43 2,46 2,24 4X confirmé 2x 4x 49,84 33

n.a. triploid 31,5 40,52 1,28 1,17 2X chimère 2X/4X (noyaux

8X en G2)

2x 3x 4,76 7

Tabaom diploid 31,7 41,75 1,31 1,198 2X 2x 4x 10 35

Sinoua diploid

doublé

30,26 75,94 2,5 2,28 4X 2x 4x 31,6 102

Florido 25,6 33,62 1,31 1,195 2X confirmé

Tahiti 29,04 55,72 1,91 1,74 3X confirmé

Noumea 30,48 77,55 2,54 2,31 4X confirmé

Nom

RécolteRésultats Cyto Montpellier Résultats Gwad

Nureangdan alata 25 Polyp2015 triploid VU760 202

Toufi tetea alata 25 Polyp2015 allotétraploid VU472 148

Noulelcae alata 25 Polyp2015 allotétraploid VU754 198

Sinoua alata 25 Polyp2015 diploid doublé VU528 160DD

Kinabayo alata 25 Irep diploid 96

Boutou alata Polyphene diploid

Goana alata 25 Volnin triploid 43

Code

CRBEspèce

Code

SPYN

Code

GemmaNom PloidieEssai Origine

Besoins

(kg)

POLYP


WP3.3 Polyploïdie et adaptation des porte-greffes d’agrumes aux contraintes abiotiques (CIRAD, Univ. Antilles, ECOFOG4) 3.3.1 Adaptation de couples de porte-greffes 2x et 4x aux sols calcaires (CIRAD) Participants : R. Morillon, S. Bruyère, R. Boisne-Noc, P. Ollitrault Activité/méthode programmé sur 2015-2017: Application d’une carence en fer sur des couples de porte-greffes 2x et 4x. Mesures de conductance stomatique, photosynthèse Fv/Fm, indice SPAD, dosages d’ions et dosages d’enzymes impliquées dans la réduction du fer. Résultats obtenus Les plants de porte-greffes ont été préparés comme décrit dans l’action 3.4.1. Après analyse des résultats concernant la conformité génétique de l’ensemble des couples 2x et 4x, les porte-greffes franc-de-pied seront étudiés en condition de carence ferrique au début de l’année 2017. Des expérimentations préliminaires sont prévues à l’automne 2016 pour cadrer les conditions d’application du stress. Dans le cadre des activités proposées, une demande de financement de thèse a été soumise auprès de l’ICAR (Central Institute for Arid Horticulture, Bikaner, India) pour un étudiant Indien (Jagan Singh Gora). Si le financement est accordé, il permettra de renforcer les forces nécessaires pour la réalisation du travail proposé. 3.3.2 Etude de couples de porte-greffes 2x et 4x francs de pied ou greffés sous contrainte hydrique (CIRAD, ECOFOG) Participants : R. Morillon1, M. Dulormne4, D. Cornet1, S. Bruyère1, R. Boisne-Noc1, P. Ollitrault1. Activité/méthode programmées sur 2015-2017 :

Application d’un déficit hydrique sur des porte-greffes 2x et 4x francs de pied. Mesures de conductance stomatique, photosynthèse Fv/Fm, indice SPAD, mesures des potentiels hydriques des feuilles et du sol au cours du stress, étude de l’expression de gènes impliqués dans l’osmorégulation cellulaire. De même, il est proposé de mettre au point la méthodologie pour les mesures d’hydraulique sur différents couples de plants 2x et 4x francs de pied.

Application d’un déficit hydrique sur des porte-greffes 2x et 4x greffés avec du limettier 3x. Mesures de conductance stomatique, photosynthèse Fv/Fm, indice SPAD, mesures de potentiel hydrique et potentiel osmotique foliaire, de conductance hydraulique mais également dosages de proline.

Résultats obtenus : Les plants de porte-greffes ont été préparés et analysés comme décrit dans l’action 3.4.1. Une partie des porte-greffes sera greffée avec du limettier Tahiti (3x) en septembre 2016. Les arbres seront étudiés sous contrainte hydrique au printemps 2017 selon les protocoles déjà établis par Allario et al. (2013) et Oliveira et al. (2016). Si le financement est accordé à Jagan Singh Gora, l’action 3.3.2 fera également partie du travail de thèse. Des plants 2x et 4x ont également été préparés à l’INRA de Clermont Ferrand au sein de l’UMR PIAF (Physiologie Intégrée de l’Arbre Fruitier): des études de conductance hydraulique racinaires, des parties aériennes et foliaires vont être réalisées sur ce matériel au mois de juillet 2016 afin d’acquérir les compétences méthodologiques nécessaires. 3.3.3 Impact de la ploïdie sur le développement du porte-greffe dans le cadre de la mise en place d’un parc semencier (CIRAD) Participants : R. Morillon, S. Bruyère, D. Roques, P. Ollitrault


Activité/méthode programmées sur 2015-2017: Préparation de 6 couples 2x et 4x de porte-greffes. Pour chaque génotype, des associations porte-greffe/greffon (2x/2x, 2x/4x, 4x/4x, 4x/2x) seront plantées au champ afin d’évaluer l’impact de la polyploïdie sur le développement et la croissance des arbres. In fine ce dispositif pourra servir de parc semencier dans le cadre du schéma de production de plants d’agrumes sains (RITA). Résultats obtenus Les plants de porte-greffes ont été préparés et analysées comme décrit dans l’action 3.4.1. Les porte-greffes 2x et 4x (citrumelo, citrange Carrizo, Citrus Vokameriana, citrandarin Mandarinier Cléopâtre x Poncirus), et Flhorag1 seront greffés en septembre 2016 afin d’obtenir les différentes associations porte-greffe-greffons (2x/2x, 2x/4x, 4x/4x, 4x/2x) nécessaires. Les arbres seront plantés au champ en février 2017. WP3.4 Impact de la polyploïdie et de l’environnement sur l’apomixie des porte-greffes d’agrumes Participants : R. Morillon, S. Bruyère, R. Boisne-Noc, P. Ollitrault 3.4.1 : Comparaison de couples diploïdes/diploïdes doublés pour l’apomixie Activité-Méthode programmées sur 2015-2017 : 4 couples diploïdes / diploïdes doublés seront analysés : Citrumello 4475, Citrange Carrizo, Citrandarin Cleopatre x Poncirus et Volkameriana. Une centaine de plants de semis de chaque porte-greffe sera génotypée avec un minimum de 10 marqueurs héterozygotes (SNPs, méthode Kaspar) pour chaque porte-greffe. Les plants génétiquement conformes alimenteront les différents dispositifs d’essai de Cavalbio et du RITA. La variabilité phénotypique des plants zygotiques sera analysée pour identifier des critères de tri dans les pépinières commerciales. Résultats obtenus Des semis de quatre couples de porte-greffes diploïdes/tétraploïdes (citrumelo 4475, citrange Carrizo, Citrandarin mandarinier Cléopâtre × Poncirus Pomeroy, Citrus Volkameriana) ont été réalisés à l’automne 2015. Les semences provenaient de Corse. Pour chaque cultivar, près d’une centaine de plants ont été repiqués en décembre. Des échantillons de feuille de chaque plant ont été prélevés afin de vérifier leur conformité concernant leur niveau de ploïdie. Sur le tableau 3.4 sont présentés les % de génotypes non conformes mis en évidence par cytométrie en flux. Les génotypes non conformes ont été retirés des populations. Tableau 3.4: % de génotypes non conformes mis en évidence par cytométrie en flux dans les différentes populations de plants 2x et 4x.

Citrange Carrizo Citrumelo 4475 Volkameriana

Citrandarin Cléopâtre x Poncirus

Ploïdie du pied mère 2x 4x 2x 4x 2x 4x 2x 4x % de non conformité 9 0 3 0 7 0 8 0

Les taux de doublement chromosomique spontanés sont nuls chez les tétraploïdes et relativement bas quelles que soient les populations diploïdes étudiées (<10%). Ces taux sont généralement considérés comme satisfaisants pour une propagation traditionnelle en pépinière de porte-greffes 2x. Dans ces conditions, il est toutefois nécessaire de retirer les individus phénotypiquement différents dans la mesure où les variants peuvent être des plants polyploïdes. Des analyses sont en cours afin de vérifier s’il est possible de déterminer des caractères phénotypiques simples permettant aux pépiniéristes de mieux identifier les individus tétraploïdes et de les retirer des semis.


Des échantillons de feuilles des plants de semis de Volkameriana diploïdes et tétraploïdes ont été prélevés pour réaliser des analyses par PCR au moyen de marqueurs SNP KASPar diagnostiques de C. medica développés avant le projet (Curk et al., 2015). Ces marqueurs hétérozygotes (respectivement XY et XXYY) pour les Volkameriana 2x et 4x permettent de tester si les plants proviennent des embryons nucellaires et sont donc identiques à l’arbre mère ou s’ils sont issus d’embryons zygotiques, produit d’une fécondation.

Figure 3.2: illustration des résultats obtenus pour la population de porte-greffes 2x (A) et 4x (B) Volkameriana en utilisant le marqueur 3P11355960. Dans une situation d’autofécondation (la plus défavorable pour détecter des plants zygotiques) la probabilité de ne pas identifier un plant zygotique à l’aide d’un marqueur hétérozygote est de 0.5 elle tombe à 0.002 (0.59) lorsque 9 marqueurs indépendants (un par chromosome) sont analysés. Pour les tétraploïdes la situation est plus complexe et la puissance du marquage moléculaire pour l’identification des zygotiques est fonction du mode de ségrégation (tetrasomique/disomique). Vingt-quatre DSNPs de C. medica répartis sur les 9 chromosomes ont été utilisés (figure 3.2). Le taux de plants zygotiques dans les semis de Volkameriana 2x et 4 x sont respectivement de 7.5% et de 82.2%. Ces plants zygotiques ont été écartés des essais. Le taux d’apomixie du Volkameriana diploïde est relativement élevé et requiert d’éliminer en pépinière, les individus phénotypiquement différents. Les plants diploïdes zygotiques identifiés vont être analysés au niveau phénotypique en comparaison avec les plants d’origine nucellaire afin de voir s’il est possible de proposer des marqueurs visuels simples pouvant servir pour les éliminer en pépinière. Concernant le Volkameriana tétraploïde les taux de zygotiques observés, très élevés, interdisent une production en pépinière par semis. Si ce porte-greffe s’avèrent intéressant pour répondre au contraintes de l’agrumiculture Guadeloupéenne il conviendrait de mettre en place une procédure de multiplication par micro-bouturage in vitro. Le taux très élevé de zygotiques est en revanche très favorable à l’obtention de populations d’hybrides tétrazygotes lorsque le Volkameriana 4x est utilisé comme parent femelle L’analyse des populations de porte-greffes tétraploïdes intergénériques (citranges, citrumelos, citrandarins) sera réalisée début 2016 à l’aide des DSNPs Poncirus développés dans le WP1.1.

AC. medica+ plants zygotique

Contrôle Volkameriana+ plants de semis conformes

C. reticulata+ plants zygotiques

AA

GG

AG

B

GGGGGG

AGAAGG

Contrôle Volkameriana+ plants de semis conformes

C. reticulata+ plants zygotiques AA

AAAG

Plants zygotiques

Plants zygotiques

C. medica+ plants zygotique

AGGG


3.4.2 : influence de l’environnement sur l’apomixie Activité-Méthode programmées sur 2015-2017 : Les taux d’apomixie dans des semences de FLHORAG1 (hybride somatique allotéraploïde entre mandarinier Commun et Poncirus Pomeroy, prometteur pour les enjeux de la Guadeloupe) provenant de Corse et de Guadeloupe seront comparés. Une centaine de plants de semis de chaque provenance sera génotypée avec un minimum de 10 marqueurs héterozygotes (SNPs, méthode Kaspar). Les plants génétiquement conformes alimenteront les différents dispositifs d’essai de Cavalbio et du RITA. La variabilité phénotypique des plants zygotiques sera analysée pour identifier des critères de tri dans les pépinières commerciales. Résultats obtenus Une centaine de plants de FLHORAG1 issus de semis (originaire de Guadeloupe) a été analysé par cytométrie en flux (cf 3.4.1). Le taux de plants non conformes (autre niveau de ploïdie que 4x) obtenu a été de 0% dans les semis analysés. L’analyse des taux de zygotiques par marquage Kaspar sera réalisée début 2016 à l’aide des DSNPs Poncirus développés dans le WP1.1. En octobre 2016 de nouveaux semis de FLHORAG1 seront introduits à partir de Corse. Les mêmes analyses de génotypage seront réalisées sur les plants de semis obtenus. Il sera ainsi possible de comparer au cours de l’année 2017 l’impact d’environnements tropicaux et tempérés sur la conformité des semences générées (impact sur le niveau de ploïdie et sur le taux d’apomixie). Publications citées : - Allario T, Brumos J, Colmenero-Flores JM, Iglesias DJ, Pina JA, Navarro L, Talon M, Ollitrault P, Morillon R. (2013) Tetraploid Rangpur lime rootstock increases drought tolerance via enhanced constitutive root abscisic acid production. Plant Cell and the Environment. 36: 856-68. - Curk F, Ancillo G, Ollitrault F, Perrier X, Jacquemoud-Collet JP, Garcia-Lor A, Navarro L, Ollitrault P. 2015. Nuclear Species-Diagnostic SNP Markers Mined from 454 Amplicon Sequencing Reveal Admixture Genomic Structure of Modern Citrus Varieties. PLoS ONE, 10(5): e0125628 - Oliveira TM, ben Yahmed J, Dutra J, Maserti BE, Talon M, Navarro L, Ollitraut P, Gesteira A, Morillon M. 2016. Better tolerance to water deficit in doubled diploid ‘Carrizo citrange’ compared to diploid seedlings is associated with more limited water consumption and better H2O2 scavenging. Acta Physiologia Plantarum. Accepté sous réserve de révision.


WP4 - Déterminant de la tolérance aux maladies Partenaires : CIRAD1, INRA2, Univ. Antilles C3MG3, ECOFOG4 Responsable WP : D Petro2 Le WP4 répond à l’objectif O5 pour les déterminants de la résistance/tolérance aux maladies. Ses objectifs spécifiques sont (i) le marquage de gènes de résistance à l’anthracnose des ignames par approche metaQTL sur des fonds génétiques diversifiés et (ii) l’étude de la réponse des agrumes polyploïdes au greening en lien avec leur plasticité phénotypique. Les QTLs identifiés pour les résistances à l’anthrachnose de l’igname permettront durant la 2e phase du projet de développer des marqueurs diagnostics utilisables en sélection assistée par marqueurs (SAM) pour la construction de nouveaux hybrides porteurs d’une résistance durable fondée sur le cumul de divers gènes complémentaires (Hollomon and Brent, 2009 ; Brun et al., 2010). Durant cette même période, l’annotation des régions génomiques concernées permettra d’identifier des gènes candidats. Afin d’exploiter efficacement l’avantage suspecté de la polyploïdie sur la réponse des agrumes au HLB, en lien avec leur anatomie et une plus grande plasticité phénotypique (adaptation, résilience), les composantes anatomiques, physiologiques, biochimiques et moléculaires de la différenciation entre génotypes diploïdes et polyploïdes et la réponse physiologique au HLB de variété diploïdes/triploïdes et de porte-greffes diploïdes/tétraploïdes seront étudiées. WP4.1 Marquage et utilisation de gènes de résistances à l’anthracnose des ignames (INRA2, CIRAD1). Trois populations biparentales de l’INRA et une population du CIRAD seront analysées pour diversifier les fonds génétiques et potentiellement les sources de résistance à l’anthracnose. 4.1.1 Génotypage des populations de l’INRA (INRA) Participants : D. Petro, W. Drack et P. Renac Activité-Méthode programmées sur 2015-2017: un génotypage pangénomique (GBS) sera complété par des marqueurs SSRs afin d’améliorer l’ancrage des différentes cartes. Le génotypage de la population du Cirad est réalisé dans le cadre de l’action WP1.3 avec la même approche GBS. Résultats obtenus Le génotypage SSR a été initié avec la conduite des premiers tests visant à sélectionner parmi les microsatellites qui ont été développés sur l’igname (Mizuki et al., 2005 ; Tostain et al., 2006 ; Andris et al., 2010) ceux qui sont cartographiables sur un maximum de descendances recombinantes du Cirad et de l’INRA. Un total de 80 marqueurs microsatellites ont été testés sur cinq populations différentes de D. alata: deux du CIRAD (P4 et P5) et trois de l’INRA (P1, P2 et P3). Pour chacune de ces populations 6 hybrides ont été analysés. Des populations du CIRAD, la P5 est celle utilisée pour la carte génétique de référence. Cette descendance sera utilisée pour rechercher des QTL liés à la résistance à l’anthracnose et la qualité des tubercules. La P4 correspond à un croisement entre les géniteurs 74F et Kabusa et servira à rechercher des QTL liés à la qualité des tubercules (Projet Billes Gates). Les trois populations biparentales de l’INRA sont celles qui seront analysées dans le cadre de ce projet.


Tableau 4.1 : test de polymorphisme sur les différentes populations destinées à l’analyse MetaQTLs de la résistance à l’anthrachnose.

MARQUEUR ESPÈCE EMBL GenBank ACESSION N°

POLYMORPHISME

P1 P2 P3 P4 P5 Da3G04-L2 D alata AJ880369 - + + + + Da2F10-L3 D alata + + + + + Da1C12-L4 D alata Lecture difficile des allèles Da1F08-L5 D alata AJ880368 - + + + + Da1F07 - L7 D alata Illisible Dab2C05 - L8 D abyssinica AJ880370 - - - - - Dab2D08 - L9 D abyssinica AJ880373 + - - + - Dab2D11-L13 D abyssinica - - - - - Dpr3E10 - L14 D praehensilis - - - - - Dpr3B12 - L15 D praehensilis AJ880376 + + + + + Da1A01-L16 D alata AJ880381 + + + + + Dab2C12 - L17 D abyssinica AJ880371 Illisible Dpr3F04 - L18 D praehensilis AJ880378 Illisible Da3H02 - L27 D alata - + + + + DIJ0342-L30 D japonica AB201419 - - - + + DIJ0443-L31 D japonica AB201420 + + + + + DIJ0461-L33 D japonica AB201423 + + + + + DIJ1045-L34 D japonica AB201422 + + + + + Da2G05 - L47 D alata Illisible mDaCIR1 D alata + + + + + mDaCIR2 D alata FN677762 + + + + + mDaCIR3 D alata FN677763 - + + + mDaCIR4 D alata FN677764 - - - - - mDaCIR11 D alata FN677767 - - - - - mDaCIR13 D alata FN677768 + + + + + mDaCIR15 D alata - + - + - mDaCIR20 D alata FN677773 + + + + + mDaCIR24 D alata FN677775 - - - - - mDaCIR25 D alata Lecture difficile des allèles mDaCIR26 D alata + + + + + mDaCIR38 D alata - - - + + mDaCIR46 D alata FN677779 Illisible mDaCIR51 D alata FN677780 + + + + - mDaCIR52 D alata - - - + + mDaCIR53 D alata FN677781 - - - + + mDaCIR58 D alata FN677785 - - - + - mDaCIR59 D alata FN677786 + + + + - mDaCIR60 D alata FN677787 - + - + + mDaCIR61 D alata FN677788 + + - + + mDaCIR62 D alata FN677789 - + + + + mDaCIR63 D alata + + + + + mDaCIR68 D alata FN677792 Lecture difficile des allèles mDaCIR108 D alata FN677799 - - - - - mDaCIR116 D alata FN677800 + + + + - mDaCIR132 D alata - + - + + mDaCIR136 D alata - - - - -


mDaCIR139 D alata + + - + - mDaCIR141 D alata - - - - - mDaCIR142 D alata + - + + - mDaCIR143 D alata + + + + + mDaCIR153 D alata - + + + + mDaCIR156 D alata + + + + + mDaCIR157 D alata + + + + + mDaCIR159 D alata Illisible mDaCIR160 D alata - + + + + mDaCIR162 D alata + + + + + mDaCIR170 D alata - - - - - mDaCIR172 D alata - + + + + mDaCIR173 D alata - - + + + mDaCIR175 D alata - - - - - mDaCIR178 D alata - - - - - mDrCIR18 D rotundata - + + + + mDrCIR26 D rotundata - - - + - mDrCIR92 D rotundata Illisible mDrCIR93 D rotundata - - - - - mDrCIR94 D rotundata - + - + + mDrCIR101 D rotundata Illisible mDrCIR132 D rotundata Illisible mDrCIR144 D rotundata - + - + + mDrCIR149 D rotundata Illisible mDrCIR175 D rotundata - - - - - mDrCIR178 D rotundata Lecture difficile des allèles mDrCIR181 D rotundata - - - - - mDrCIR183 D rotundata - - - - - mDrCIR186 D rotundata - - - - - mDrCIR187 D rotundata Lecture difficile des allèles mDrCIR197 D rotundata - - - - - mDrCIR214 D rotundata - - - - - mDrCIR207 D rotundata + - - + + mDrCIR220 D rotundata Illisible

Tableau. Liste de marqueurs microsatellites (SRR) testés sur les 5 populations. Parmi les 80 marqueurs microsatellites testés, onze se sont révélés illisibles, dix-huit n’ont montré du polymorphisme sur aucune des populations analysées et cinq présentent des profils dont la lecture des allèles est difficile. Un total de seize microsatellites a montré du polymorphisme sur toutes les populations et vingt-neuf sur certaines populations. D’autres amorces SSRs ont été commandés et vont pouvoir être analysés en 2016. 4.1.2 Phénotypage de l’ensemble des populations (INRA2, CIRAD1). Participants : D. Petro, W. Drack, P. Renac, G. Arnau, E. Malédon Activité-Méthode programmées sur 2015-2017 : les populations seront introduites in vitro à partir de graines immatures pour permettre leur multiplication rapide par micropropagation. Le phénotypage sera réalisé à l’aide du test en conditions contrôlées développé à l’INRA (Onyeka et al. 2006b) Résultats obtenus en 2015


L’introduction in vitro des deux populations du Cirad est engagée (cf 2.1.2). En revanche le phénotypage proprement dit, porté par l’INRA, n’a pas débuté compte tenu du retard pris pour la signature des projets. 4.1.3 Méta-analyse de QTLs de résistance à l'anthracnose Participants : D. Petro, G. Arnau, W. Drack, P. Renac, E. Malédon Activité-Méthode : les populations seront analysées individuellement puis feront l’objet d’analyses metaQTLs. Cette activité portée par l’INRA n’a pas débuté conformément au chronogramme. WP4.2 Plasticité phénotypique et adaptation au Huanglongbing (HLB) chez les polyploïdes d’agrumes (CIRAD1, Univ. Antilles C3MAG3, ECOFOG4) 4.2.1 Caractérisation écophysiologique d’orangers sur 4 couples de porte-greffes 2x/4x dans différents contextes pédoclimatiques de Guadeloupe sous contrainte HLB (CIRAD) Participants : R. Morillon, R. Boisne-Noc, S. Bruyère, P. Ollitrault Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Etudes physiologiques sur vergers de 4 couples de porte-greffes 2x et 4x greffés avec de l’oranger (dispositif RITA ; partenariat ASSOFWI et INRA). Quantification par PCR de l’infection des plants par le HLB. Caractérisation physiologique (mesures de croissance, conductance stomatique, photosynthèse, Fv/Fm, indice SPAD, dosage d’amidon dans les feuilles). Résultats obtenus Le matériel végétal nécessaire aux essais a été préparé et sa conformité génétique analysée dans le cadre de l’action 3.4.1 du WP3. Le matériel végétal sera greffé en septembre 2016. Dans le cadre du reliquat InterReg V 2015 nous avons pu acquérir une machine PCR Lamp ainsi que les kits associés (Envirologix) pour la détection du HLB. De manière à confirmer la fiabilité des tests proposés par le kit nous avons ré-analysé des extraits d’ADN d’échantillons préalablement identifiés positifs et négatifs par PCR en temps réel (les échantillons d’ADN de plants de citrus infectés et témoins nous ont été envoyés par l’IFFT de Cuba). Sur la trentaine d’échantillons analysés, les résultats se sont révélés tous strictement identiques aux résultats obtenus par nos partenaires Cubains confirmant la sensibilité et la reproductibilité des kits. 4.2.2 Caractérisation anatomique et physiologique de limes 2x et 3x greffées sur porte-greffes 2x et 4x (CIRAD, Univ. Antilles C3MAG, ECOFOG) Participants : R. Morillon1, S. Bruyère1, R. Boisne-Noc1, P. Ollitrault1, M. Dulormne4, O. Gros3, JL Mansot3 Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Caractérisation physiologique (mesures de croissance, conductance stomatique, photosynthèse, Fv/Fm, indice SPAD et de conductance hydraulique) de différentes associations porte-greffe/greffon : 2x/2x, 2x/3x, 4x/2x, 4x/3x ayant poussé en serre ou au champ sous contrainte HLB. Quantification par PCR de l’infection des plants au champ par le HLB. Caractérisation par microscopie à balayage de l’ultra-structure des vaisseaux du phloème entre 2x, 3x et 4x de plants témoins et de plants infectés par le HLB. Etude d’expression (PCR quantitative) pour des gènes candidats impliqués dans la détoxication cellulaire et les mécanismes de résistance systémique induite.


Résultats obtenus - i) Des plants de porte-greffes de Citrumelo 2x et 4x, de FLHORAG1 ont été préparés au cours de l’année 2014. Début 2015, ce matériel a été greffé avec deux cultivars de limettiers 2x (Antillais et Mexicain) et 3x (Tahiti). Les plants ont été greffés sur une parcelle de Neufchâteau en décembre 2015. - ii) A l‘aide de kits de détection du HLB, des analyses ont été réalisées sur des arbres au champ nous permettant d’initier des études physiologiques et moléculaires sur des variétés diploïdes de limettiers (Antillaise et Mexicaine) et triploïdes (3x, Tahiti). Les observations que nous avons réalisées sur le terrain montrent que le cultivar 3x est beaucoup moins affecté par la maladie. Les dispositifs (i) et (ii) feront l’objet du stage de Master II (Cécile Lony) au cours du printemps/été 2016 : il est prévu de réaliser des mesures d’échanges gazeux sur l’ensemble du dispositif présenté en i), de faire des mesures d’échanges gazeux sur des arbres infectés des trois cultivars sélectionnés (ii). Des contacts ont été pris avec le laboratoire de biochimie du CIRAD de Neufchâteau dirigé par le Dr. P Brat. Il est prévu dans le cadre du stage C. Lony de doser l’amidon, le H2O2, le MDA, des enzymes tels que la Catalase et la SOD sur le dispositif décrit en (ii) et sur son équivalent témoin (non infecté). L’ensemble des protocoles semble adapté aux expérimentations que nous souhaitons réaliser. Ces études permettront de vérifier dans quelle mesure la polyploïdie du cultivar peut être à l’origine ou non d’une meilleure adaptation au stress oxydatif induit par le HLB. Enfin, des essais préliminaires ont été initiés au laboratoire C3MAG de l’Université des Antilles afin d’identifier les paramètres importants pour la préparation des échantillons d’agrumes que nous souhaitons analyser par microscopie à balayage. Une illustration d’une coupe de pétiole de limettier Tahiti est présentée sur la figure 4.1A La figure 4.1B montre la zone du phloème qui sera analysée sur des pétioles des trois cultivars témoins et infectés par la maladie.

Figure 4.1: Observation au microscope à balayage d’une coupe transversale de pétiole de limettier Tahiti atteint par le HLB. A, vus d’ensemble ; B, visualisation de la zone du phloème. Pa, parenchyme ; Ph, phloème ; Xy, xylème. Il devrait donc être possible de vérifier l’impact du HLB sur les cribles du phloème : vérifier si la maladie conduit à une obturation plus prononcée des cribles chez les cultivars 2x par rapport au 3x.


WP 5- Caractérisation de séquences virales endogènes Partenaires INRA2, CIRAD1, Responsable WP : M. Umber2 et Pierre-Yves Teycheney1 Participants : M. Umber, P. -Y. Teycheney, C. Pavis, D. Filloux et équipes techniques. Le WP5 répond à l’objectif O6. Il vise à caractériser au plan moléculaire les séquences virales endogènes (EVE) présentes dans les génomes des ignames en utilisant les ressources génétiques du CRB-PT et à évaluer le risque infectieux lié à la présence d’EVE chez les ignames. L’élucidation de la structure des EVE se base à la fois sur l’analyse de banques BAC et sur le séquençage de clones BAC positifs après hybridation moléculaire à l’aide de sondes virales. Cette action est structurée en 5 sous actions qui s’organisent de manière successive afin de caractériser les EVE des ignames, dont la connaissance est bien moins avancée que celle des EVE de bananiers. Les deux premières sous actions (5.1 et 5.2) sont conduites en interaction avec l’INRA de Toulouse et l’UMR BGPI (CIRAD Montpellier) pour le criblage des banques BAC et l’analyse des séquences obtenues, les trois suivantes (5.3, 5.4 et 5.5) en partenariat avec le CRB-PT pour l’évaluation des ressources génétiques Dioscorea du CRB-PT et la mise en place des populations nécessaires au suivi du potentiel d’activation de ces insertions. 5.1 Criblage des banques BAC (INRA/CIRAD)

Participants : M. Umber, P.-Y. Teycheney, D. Filloux, R.-M. Gomez Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Evaluation de la diversité des EVE présents dans le génome d’hybrides de D. alata, D. cayenensis-rotundata et D. trifida. Criblage des banques correspondantes avec cette diversité et séquençage des clones BAC positifs. Résultats obtenus Deux banques BAC ont été créées par l’INRA de Toulouse à partir d’accessions du CRB PT :

D. alata (accession Oriental), avec un taux de couverture de 6.5x

D. trifida (accession Lac Bleu) avec un taux de couverture de 3x Chacune de ces banques a été criblée à l’aide de sondes radiomarquées correspondant à des espèces badnavirus des sous-groupes 8 et 9, dont des séquences endogènes sont présentes dans les génomes D. rotundata-cayenensis (Umber et al., 2014). Aucun signal d’hybridation n’a été obtenu, ce qui suggère que, contrairement à D. cayenensis-rotundata, les génomes D. alata et D. trifida analysés n’hébergent pas de séquences badnavirus endogènes des sous-groupes 8 et 9. Des sondes supplémentaires ont été générées, qui correspondent à des espèces virales de la famille Caulimoviridae, mais pas au genre Badnavirus. Elles ont été utilisées elles aussi pour cribler les banques BAC D. alata et D. trifida. Un grand nombre de signaux d’hybridation a été obtenu, et l’analyse des clones positifs est en cours. Par ailleurs, compte tenu du retard dans la mise à disposition de la séquence du génome D. rotundata-cayenensis, il a été décidé de créer une banque BAC à partir de l’accession Grande Savane conservée au CRB PT. Pour cela, des plants issus de culture de méristèmes sont en cours de multiplication à des fins d’extraction d’ADN génomique. 5.2 Analyse structurale des EVEs présents dans les trois espèces principales de l’igname (INRA/CIRAD)

Participants : M. Umber, P.-Y. Teycheney, D. Filloux Activité/méthode programmée sur 2015-2017 : Analyse in silico des EVE à partir des clones BAC obtenus en 5.1 afin d’en déterminer la structure génétique.


Résultats obtenus D. Filloux (UMR BGPI) a recherché des séquences virales endogènes Caulimoviridae dans le pseudo-génome de D. alata assemblé par le Genome Analysis Centre (Norwich, Royaume Uni), en accès libre (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=%28dioscorea+alata+shotgun%29+AND+%22green+plants%22[porgn%3A__txid33090). Un total de 63 040 séquences Caulimoviridae a été recensé. Il correspond à 1503 séquences distinctes, dont l’analyse in silico est en cours afin de reconstituer tout ou partie de génomes viraux. Une approche similaire sera mise en œuvre pour les génomes D. rotundata-cayenensis et D. trifida lorsqu’ils auront été séquencés et mis à disposition de la communauté scientifique. Des contacts ont été établis avec les porteurs du projet AfriCrops financé par l’ANR, qui vise à séquencer le génome de variétés d’ignames d’Afrique de l’Ouest. Une moyenne de 30 individus (10 D. rotundata, 10 D. abyssinica, 10 D. praehensilis), représentatifs de la diversité, a été sélectionné pour chacun des pays impliqués dans le projet et leurs génomes ont été séquencés par une approche de whole genome sequencing (WGS). Un accès aux données de séquences générées a été demandé, afin de conduire une recherche de séquences Caulimoviridae endogènes en utilisant l’approche in silico décrite ci-dessus. 5.3 Reséquençage de 10 accessions Dioscorea pour évaluer la diversité des EVE (INRA/CIRAD)

Participants : M. Umber, P.-Y. Teycheney, C. Pavis, R.-M. Gomez Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Choix de 10 accessions de référence parmi les ressources Dioscorea. Reséquençage des EVEs de ces 10 accessions en se basant sur les résultats obtenus en 5.2. Cette activité ne pourra débuter que lorsque des séquences génomiques de référence, assemblées et annotées, seront disponibles. Or, la séquence du génome D. rotundata-cayenensis, annoncée depuis maintenant 2 ans, n’a toujours pas été publiée et mise à disposition. 5.4 Criblage des ressources génétiques Dioscorea du CRB-PT (INRA/CIRAD)

Participants : M. Umber, P.-Y. Teycheney, C. Pavis, R.-M. Gomez, S. Gélabale Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : Création de marqueurs discriminant les différentes EVE identifiées. Criblage des accessions Dioscorea du CRB-PT et établissement d’une carte d’identité précise de chacune d’entre elles. Activité non débutée, en raison du retard dans l’instruction du projet et de l’impossibilité pour l’INRA de pré financer ces travaux. 5.5 Suivi du potentiel d’activation des EVE présents chez l’igname (INRA/CIRAD)

Participants : M. Umber, P.-Y. Teycheney, C. Pavis, R.-M. Gomez, S. Gélabale Activité/méthode programmées sur 2015-2017 : création de populations d’hybrides interspécifiques D. alala x D. trifida. Suivi de l’apparition de particules virales grâce aux méthodes d’indexation des Badnavirus pour déterminer l’infectiosité de chaque insertion. Activité non débutée, en raison du retard dans l’instruction du projet et de l’impossibilité pour l’INRA de pré financer ces travaux.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=%28dioscorea+alata+shotgun%29+AND+%22green+plants%22%5bporgn%3A__txid33090

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/?term=%28dioscorea+alata+shotgun%29+AND+%22green+plants%22%5bporgn%3A__txid33090


Indicateurs qualitatifs et quantitatifs

Matériel végétal innovant (WP2)

250 hybrides diploïdes d’Ignames

20 hybrides triploïdes citronnier 2x x limettier 4x

72 hybrides tetrazygs Volkameriana 4x x Citrumello 4475 4x Marqueurs et ressources moléculaires

27 marqueurs KASPpar diagnostiques du genre Poncirus utilisables en routine en Guadeloupe

45 marqueurs SSRs sélectionnés pour l’analyse MetaQTL de la résistance de l’Igname à l’anthrachnose

26875 SNPs pour suivre par GBS les ségrégations dans les familles Citronnier x limettier

23871 SNPs pour suivre par GBS les ségrégations chez le Volkameriana

4608 DSNPs Poncirus pour suivre par GBS les ségrégations chez les hybrides intergénériques (Citrumello 4475, Citrandarin Cléopatre x Poncirus).

Banques BAC de D. alata et D. trifida Accueils de stagiaires Julia CASTRO, Master 2 de Biologie de l’Université de Barcelone. « Contribution à la création d’une carte génétique de référence de Dioscorea alata ». Maitre de stage Gemma ARNAU. Présentation dans des colloques internationaux Communications orales Umber M., Filloux D., Muller E., Laboureau N., Galzi S Gomez R.-M., Roumagnac P., Iskra-Caruana M.-L., Pavis C., Teycheney P.-Y. (2015). Improved diagnostic tools for the detection badnaviruses in yams unveil the existence of endogenous sequences of extant badnavirus species in yams. 15e rencontres de virologie végétale, Aussois (France)

Communication auprès du grand public

Journée de présentation des huit nouvelles variétés Cirad - INRA d’Ignames mises à disposition des producteurs, le 30/03/ 2015 à la Chambre d’Agriculture.

Des nouvelles variétés d’igname Cirad-INRA à disposition des producteurs. Article publié sur Internet du Cirad le 07/04/15. Site Antilles-Guyane.fr

Arnau Gemma. 2015. Nouvelles variétés d’igname tolérantes à l’anthracnose. Fruits&Legumes, Juillet/Août 2015, p 51.

Interview sur la situation HLB agrumes et les recherches conduites au Cirad diffusée par ITV radio le 8 juin 2016.

Article dans France Antilles le 18 aout 2015.

Reportage ATV Guadeloupe sur les recherches conduites sur le HLB des agrumes diffusés au journal de 20h le 23 octobre 2015.

projet de recherche présenté au programme opérationnel ...tranche 1 : 01.01.2015 au 31.12.2017...

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