Caractérisation des réponses à la polyploïdie et l’aneuploïdie chez les angiospermes, utilisant le modèle blé – PLOID-PLOID-WHEAT

Des approches intégrées seront utilisées consistant à: i) Analyser les changements au niveau phénotypique, structural, transcriptomique et transposomique; ii) Etablir les relations entre ces différents effets ainsi que iii) Caractériser leur régulation épigénétique. Le projet s’appuie sur un matériel original de blés polyploïdes et aneuploïdes que nous avons développé, nous permettant notamment d’étudier : i) Les mécanismes des changements génétiques et épigénétiques induits par la polyploïdie dans un contexte de présence ou d’absence de changements structuraux et pour la première fois; ii) l’effet de diminution ou d’augmentation du niveau de ploïdie à l’échelle du génome entier (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs chromosomes particuliers (aneuploïdie).

-Un matériel original permettant de comparer l’effet de la diminution et de l’augmentation un nombre du génome allopolyploide ou d’un chromosome donné (aneuploïde) est obtenu.
-L’expression des gènes dupliqués (homéologues), leur contribution à l’expression globale ainsi que leur néo- et sous-fonctionalisation sont caractérisées.

Déterminer par des approches intégrées de génétique, cytogénétique, phénotypique génomique, statistique et bioinformatique, les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes

1. Chelaifa H, Chagué V, Chalabi S, Mestiri I, Arnaud D, Deffains D, Lu Y, Belcram H, Huteau V, Chiquet J, Coriton O, Just J, Jahier J, Chalhoub B. (2012). Prevalence of gene expression additivity in genetically stable wheat allohexaploids. New Phytol. 2012 Dec 21. doi: 10.1111/nph.12108

La perte ou le gain d’un ou plusieurs jeux entiers de chromosomes (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs chromosomes ou bras de chromosomes individuels (aneuploïdie) sont très fréquents et ont un impact important sur la biodiversité, la dynamique et le fonctionnement des génomes des eucaryotes. La plupart des mécanismes sous-jacents sont très peu connus et de nombreuses questions restent à élucider concernant la relation entre d’une part les changements génétiques et épigénétiques dues à la polyploïdie et l’aneuploïdie ainsi que le devenir des gènes dupliqués.
En utilisant le modèle des espèces des blés (genres Triticum and Aegilops), nos principaux objectifs consistent à déterminer les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes. Des approches intégrées seront utilisées consistant à: i) Analyser les changements au niveau phénotypique, structural, transcriptomique et transposomique; ii) Etablir les relations entre ces différents effets ainsi que iii) Caractériser leur régulation épigénétique. Le projet s’appuie sur un matériel original de blés polyploïdes et aneuploïdes que nous avons développé, nous permettant notamment d’étudier : i) Les mécanismes des changements génétiques et épigénétiques induits par la polyploïdie dans un contexte de présence ou d’absence de changements structuraux et pour la première fois; ii) l’effet de diminution ou d’augmentation du niveau de ploïdie à l’échelle du génome entier (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs chromosomes particuliers (aneuploïdie).
Le projet rassemble des expertises complémentaires en génétique, cytogénétique, génomique, transcriptomique, physiologie, agronomie et biostatistique et modélisation, utilise les approches et méthodes les plus avancées et fédère des travaux d’équipes de différentes institutions en coordination avec des initiatives nationales et internationales.