Numéro #183

21 octobre 2005

Génétique et prairies (2e partie)

Les cartes génétiques chez les espèces fourragères pérennes des régions tempérées

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Les cartes génétiques, qui schématisent les chromosomes d'une espèce par la position de marqueurs, sont des outils désormais indispensables de la connaissance des génomes. Elles permettent de comparer les génomes d'espèces proches, pour repérer les régions dans lesquelles l'ordre des marqueurs est conservé (synténie) et de localiser des gènes d'intérêt. Elles sont couramment utilisés pour identifier les zones du génome intervenant dans des caractères complexes (QTL). Les modalités d'obtention des cartes génétiques sont brièvement décrites, modalités communes à toutes les espèces, mais parfois plus complexes chez les espèces fourragères, à cause de leur allogamie et de leur polyploïdie fréquentes.
Les cartes actuellement disponibles chez ces espèces fourragères sont décrites. Chez les graminées, des cartes ont été obtenues chez des ray-grass diploïdes, anglais et italien. Des cartes de plusieurs espèces de fétuques sont aussi disponibles, à différents niveaux de ploïdie. D'autres travaux sont en cours, chez des espèces à gazon, mais rien n'a encore été publié sur des espèces fourragères moins cultivées et polyploïdes (fléole, dactyles, bromes…). Chez les légumineuses fourragères, plusieurs cartes ont été publiées : sur la luzerne (diploïde et tétraploïde), le trèfle blanc et le trèfle violet, le lotier corniculé et la gesse. Des cartes ont aussi été obtenues chez les deux espèces modèles des légumineuses, Medicago truncatula et Lotus japonicus. Aucune étude n'a été rendue publique sur des espèces économiquement mineures (trèfle souterrain, sainfoin, coronille). La synténie entre les espèces, analysée par les alignements des cartes, est importante entre espèces de graminées fourragères, et aussi entre les graminées fourragères et d'autres graminées comme le blé et le riz. De même, la synténie entre légumineuses est très élevée. Ces forts niveaux de synténie permettent de transférer les connaissances acquises sur les espèces modèles (comme le riz ou M. truncatula) dans des programmes internationaux, vers les espèces fourragères sur lesquelles des outils de la génétique moléculaire sont progressivement développés.

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Genetics maps of perennial forage species from temperate regions

Genetic maps constitute a tool for the comparison of the genomes of kindred species where regions can be spotted in which the order of markers is preserved (synteny) and genes of interest can be located. They are in current use for the identification of genome zones involved in complex characters (QTL). The methods of drawing these maps are briefly described ; they are common to all species, but may be sometimes more complex in the forage species, due to the frequent allogamy and polyploidy of the latter.
The maps presently available for forage species are described. In the grasses, maps have been obtained for the diploid ryegrasses, both the Perennial and the Italian. Maps of several fescue species are also available, for various levels of ploidy. Work is in progress for lawn species, but nothing has yet been published regarding the less frequently grown and polyploid forage grasses (in the genera Phleum, Dactylis, Bromus, etc.). For forage legumes, several maps have been published : for Lucerne (both diploid and tetraploid), White Clover, Red Clover, Birdsfoot-trefoil, and Vetchling (Lathyrus). Maps of the two model legumes, Medicago truncatula and Lotus japonicus have also been obtained. No work has yet been published on the economically minor legume species : Subterranean Trefoil, Sainfoin (Onobrychis), Crown Vetch. There is an important synteny among forage grass species, and also between them and other grasses such as wheat and rice. Similarly, there is a very large synteny among the legume species. These high levels of synteny make it possible to transfer the knowledge acquired on model species (such as rice and Medicago truncatula) to the forage species.

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