Séquençage complet du génome d'un haploïde de clémentinier – CITRUSSEQ

Les agrumes sont produits dans le monde entier entre les 40°parallèles nord et Sud, aussi bien pour le marché interne que pour l’exportation. Il constitue la plus importante production fruitière au niveau mondial (105 millions de tonne) et possèdent des qualités nutritionnelles élevées. L’agrumiculture doit toutefois faire face à des contraintes biotiques et abiotiques croissantes qui affectent la production dans la plupart des régions. Dans le même temps existe une forte demande du marché pour une diversification variétale et des fruits de qualité élevée. L’amélioration génétique apparaît ainsi comme un élément clef pour le développement durable de l’agrumiculture. Les progrès génétiques sont toutefois freinés par la complexité du système de reproduction (apomixie, stérilités, autoincompatibilité...), la structure génétique du complexe d’espèces et une phase juvénile très longue. La nécessité de développer les outils génomiques est ainsi devenue évidente pour (i) accélérer l’acquisition de connaissances sur les caractéristiques agronomiques importante telle la tolérance aux maladies et stress abiotiques, l’élaboration de la qualité des fruits et (ii) développer des marqueurs précoces de sélection. Des travaux importants on été conduits ces 5 dernières années pour le développement de base de données d’ESTs. 223000 séquences provenant principalement de l’oranger (C. sinensis) du Clémentinier (C. clementina) et du Poncirus trifoliata sont ainsi disponibles dans la base de données GenBank dbEST. Dans le même temps des banques BAC d’oranger et de clémentinier ont été établies et des cartes physiques sont en cours d’élaboration. Un séquençage limité (1.2x) du génome de l’oranger a mis en évidence les très importantes difficultés liées à une forte hétérozygotie. Cela a conduit le Consortium International de Génomique des Agrumes (ICGC) a décider d’établir la séquence complète de référence des agrumes à partir d’un haploïde de Clémentinier. Le génome haploïde des agrumes est estimé à 372MB pour 9 chromosomes. Dans le cadre du projet global de ICGC d’effectuer le séquençage complet du génome (couverture 8x à 10x) par ‘Whole-Genome-Shotgun, l’objectif de ce projet ANR est de réaliser une couverture de 4x et de développer une carte génétique saturée du clémentinier pour ancrer et orienter les contigs. Ce projet ANR regroupe 4 équipes françaises et deux partenaires associés espagnols, avec des compétences très complémentaires dans les domaines de la biologie et la génétique des agrumes, de la génomique, du séquençage et du génotypage haut débit.La carte génétique de référence sera basée sur des marqueurs SSR et des SNPs identifiés dans des séquences de fin de BAC et des gènes de clémentinier. Le Génoscope établira des banques d’insert de 3kb et de 10kb et séquencera l’équivalent de 4 fois le génome haploïde. Les données de séquençes des différents centre de séquençages impliqués au niveau international seront réunies et l’assemblage réalisé avec Arachne. En vue de l’annotation automatique, les transcrits de feuilles de l’haploïde de clémentinier seront séquencés avec la technologie 454 en complément des données de séquences pleines longueurs existantes pour le clémentinier diploïde. Ce projet qui produira la première séquence complète de référence du génome des agrumes, annotées et analysée, constitue une étape clef pour pouvoir aborder les futurs développements de la génomique sur les espèces cultivées diploïdes fortement hétérozygote. Sur le long terme, il contribuera à l’optimisation des stratégies et méthodes d’innovation variétale et donc au développement d’une agrumiculture durable.