Co-linearity and divergence of the A subgenome of Brassica juncea compared with other Brassica species carrying different A subgenomes.

Zou, J., Hu, D., Liu, P., Raman, H., Liu, Z., Liu, X., Parkin, I.A.P., Chalhoub, B.A., et Meng, J. (2016). « Co-linearity and divergence of the A subgenome of Brassica juncea compared with other Brassica species carrying different A subgenomes. », BMC Genomics, 17(1: Article number 18), p. 1-14. doi : 10.1186/s12864-015-2343-1  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte : Le genre Brassica comprend trois génomes de base (A, B et C), et les génomes diploïdes de Brassica (B.rapa, ArAr; B. nigra, BniBni; B. oleracea, CoCo) ainsi que les espèces allotétraploïdes dérivées(i.e.: B. juncea, AjAjBjBj; B. napus, AnAnCnCn; B. carinata, BcBcCcCc) comptent trois ensembles parallèles de sous­génomes. Pour comparer la différenciation du sous-génome chez le B. juncea à celle des autres espèces du genre Brassica présentant le génome A (B. rapa et B. napus), nous avons construit une carte de liaison dense pour le B. juncea, puis avons réalisé l’analyse génétique d’une population composée de diverses lignées des trois espèces de Brassica présentant le génome A, au moyen du génotypage par séquençage (DArT-seq). Résultats : Nous avons construit une carte de liaison dense pour le B. juncea fondée sur une population F2 issue du croisement Sichuan Yellow/Purple Mustard. La carte comprenait 3329 marqueurs DArT-seq répartis entre 18 groupes de liaison et comptait 1579 cM, pour une densité moyenne de deux marqueurs par cM. Cette carte ainsi que l’alignement des séquences de marqueurs avec le génome physique de l’Arabidopsis thaliana nous ont permis d’observer une forte colinéarité des blocs ancestraux entre les différents sous-génomes A, mais également une variation considérable entre les blocs. Les analyses comparatives des séquences du génome du B. rapa et du B. napus et les séquences de marqueurs ancrées sur la carte génétique du B. juncea ont révélé l’existence d’un total de 30 inversions potentielles au niveau des grands segments et de 20 translocations potentielles au niveau des trois sous-génomes A. Nous avons réalisé une analyse génétique d’une population de 26 obtentions des trois espèces de Brassica présentant le génome A et avons constaté que les distances génétiques étaient plus grandes entre les paires de sous-génomes Aj et An qu’entre les paires An et Ar et Aj et Ar. Conclusions : La création d’une carte de liaison dense du B. juncea au moyen de séquences informatives de marqueurs DArT-seq ainsi que les séquences de référence des génomes Ar et AnCn nous ont permis d’analyser la structure du sous­génome A du B. juncea (Aj). Nos résultats donnent à penser qu’une forte colinéarité existe entre les trois génomes A de Brassica (Ar, An et Aj), mais que les sous-génomes présentent des variations apparentes. L’analyse génétique de population que nous avons réalisée pour les trois espèces de Brassica présentant le génome A vient étayer l’hypothèse selon laquelle le B. juncea possède une diversité génomique distincte ou a évolué à partir d’un progéniteur à génome A différent de celui de B. napus.

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