Extraction du génome A du colza (Brassica napus AACC, 2N=38) et production de lignées d'addition monosomique
Résumé
Le colza et le rutabaga appartiennent à la même espèce, Brassica napus (AACC, 2n=38). Cette espèce allotétraploïde est issue de croisements naturels entre le chou B. oleracea (CC, 2n = 18) et la navette B. rapa (AA, 2n = 20). Aucun colza sauvage n’a été décrit ce qui conduit à penser qu’il est probablement apparue dans des jardins où du chou était cultivé pour la consommation humaine à côté de la navette servant à produire de l'huile d'éclairage ou du navet. Le colza aurait alors été sélectionné comme une navette capable de produire encore plus d'huile et le rutabaga comme un navet produisant des racines plus volumineuses. Les débuts de la véritable culture du colza en Europe datent probablement du 15ème siècle.
Il existe deux stratégies pour mettre en évidence les modifications structurales et fonctionnelles des génomes lors de la stabilisation de l’espèce ; (i) la création de lignées synthétiques à partir du croisement des progéniteurs pour observer les événements qui se mettent en place lors de la stabilisation ; (ii) l’extraction des composantes diploïdes du tétraploïde et leur comparaison avec les diploïdes actuels. C’est cette deuxième stratégie que nous avons mise en place.
Schéma d’extraction 1 : Nous avons croisé le colza avec la navette pour obtenir un hybride triploïde AAC. Cet hybride a été recroisé par le colza et seule une plante à 29 chromosomes (AAC) a été sélectionnée pour être à nouveau croisée par le colza. Nous avons réalisé ce cycle de croisement trois fois afin d’obtenir un génome A proche de celui du colza dans l’hybride AAC. L’autofécondation de ce dernier devait nous permettre de sélectionner une plante AA, composante diploïde de notre tétraploïde de départ. Cependant la stérilité de l’hybride AAC ne nous a pas permis d’obtenir une descendance. Le génome A du colza a sans doute subi trop de modifications dans son contexte trétraploïde pour être extrait aussi directement. Nous avons donc repensé notre schéma d’extraction.
Schéma d’extraction 2 : Nous sommes repartir de notre schéma précédent en croisant le premier hybride AAC avec de la navette, dans la descendance nous avons sélectionné une plante AA à 2n=20. Cette plante à 20 chromosomes nous a servi pour produire le deuxième hybride AAC du schéma 1. Nous avons recommencé ce cycle de croisement trois fois et nous allons continuer pour nous rapprocher le plus possible du génome A du colza.
Lignées d’addition monosomiques : A chaque cycle de croisement avec la navette nous avons sélectionné des lignées d’addition portant chacune un chromosome du génome C (C1, C2, C3, C5, C7 ou C8) en utilisant la cytomètrie en flux puis des observations cytogénétiques en les combinant à deux marqueurs moléculaires par chromosome C du colza. D’autres lignées d’addition sont à extraire pour avoir le set complet des chromosomes C du colza. Ces lignées constitueront un outil performant pour identifier l’impact de chaque chromosome C sur le phénotype et pour assigner sans ambigüité des marqueurs monomorphiques correspondant à des gènes candidats.