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US1279 EPGV Etude du Polymorphisme des Génomes Végétaux
- Complément d'adresse :
CEA
- Institut de Génomique
- Centre National de Génotypage 2 rue Gaston Crémieux CP 5721 Afficher la suite
CEA
- Institut de Génomique
- Centre National de Génotypage 2 rue Gaston Crémieux CP 5721 91057 ÉVRY CEDEX Réduire

- Missions :
L'équipe issue de la Station de Génétique et d'Amélioration des Plantes (SGAP) de l'INRA de Afficher la suite
L'équipe issue de la Station de Génétique et d'Amélioration des Plantes (SGAP) de l'INRA de Versailles est installée depuis Octobre 2001 au Centre National de Génotypage à Evry afin de mener au moins quatre objectifs : - mettre à la disposition de différentes équipes des outils de génotypage de SNP (Single Nucleotide Polymorphism) à haut débit nécessaires pour répondre aux questions très diverses qui se posent sur les espèces végétales travaillées à l'INRA, - participer et animer le réseau des 3 plateformes de génotypage du secteur des productions végétales de l'INRA, notamment par l'organisation d'appels à intention annuels et de réunion d'information et de formation, - réaliser en collaboration avec les bioinformaticiens, notamment de l'URGI, la mise en place de la gestion des données des SNPs et des outils d'analyses nécessaires. - mener une réflexion scientifique, et la mise en place des outils d'analyses de la variabilité moléculaire des séquences géniques (régulatrices et codantes). Synthèse des résultats scientifiques menés en collaboration depuis 2002 Ces programmes proviennent de trois origines : * Projets Génoplante qui ont permis d'apporter à la plateforme du personnel et des financements conséquents. * Appels à intention lancés annuellement depuis 2003. * Association avec le groupe « variabilité » de la Station de Génétique et d'Amélioration des Plantes de Versailles. Ils peuvent être regroupés en 4 domaines majeurs : * Analyse de la variabilité génétique des populations végétales. 1. La constitution de core-collections emboitées de 8 à 48 accessions représentant une part croissante de la diversité naturelle de la collection d'Arabidopsis gérée par le CRB de l'INRA de Versailles. 2. Un programme important de détection de SNPs présents dans deux core-collections de Blé tendre et de Blé dur (TRITIPOL) est en cours de réalisation avec l'appui de la plateforme au CNG. Il concerne trois équipes INRA travaillant en étroite collaboration (Montpellier, Clermont, le Moulon). * Cartographie génétique. 1. . La carte des 5 premières descendances issues de parents différents (dont ceux de la core 8) et l'écotype Columbia comme parent pivot est achevée à l'aide de deux jeux de 48 marqueurs SNPlex. Ces marqueurs sont uniformément répartis sur les cinq chromosomes d'Arabidopsis (moyenne : 1,3 Mb ou 6,5 cM). 2. La détection de points chauds et froids de recombinaison chez Arabidopsis a été realisée sur le croisement Col-0 x Ler par le génotypage de 384 X2 individus sur 75 points du chromosome 4 (INRA Versailles). 3. La cartographie de séquences de Colza, homologues à des gènes identifiés chez Arabidopsis, a été réalisée dans différentes descendances pour établir une carte consensus et le « calage » des cartes de Colza et d'Arabidopsis. * Génétique des populations. La fréquence de plantes résistantes à un herbicide (Alopecurus myosuroides, Arabidopsis thaliana) est estimée dans des conditions naturelles et artificielles pour mieux contrôler les populations de mauvaises herbes notamment par l'amélioration des pratiques culturales (INRA, Dijon). * Association « gènes candidats » et variation phénotypique. L'objectif général de ces projets est de mettre en relation le polymorphisme moléculaire avec la variabilité de caractères phénotypiques. Les finalités sont : (1) la validation de la fonction d'un gène candidat et (2) l'identification des formes alléliques liées à des caractéristiques phénotypiques particulières. Pour rechercher de telles associations, les SNPs présents sont déterminés par génotypage sur un jeu de lignées non apparentées, présentant une large gamme de diversité pour les caractères étudiés. 1. Différentes espèces et caractères ont été étudiés dans différents programmes Génoplante : maïs (digestibilité, précocité de floraison, INRA Moulon), blé tendre (qualité de la farine, INRA Clermont). Pour cette espèce, l'association SNP/qualité de la farine a été démontrée. 2. L'analyse de la variabilité des gènes de résistance aux stress abiotiques (sécheresse, froid,...) a été réalisée en relation avec l'équipe de la SGAP. Un ensemble de gènes susceptibles d'intervenir dans ce type de réponses a été défini (collaboration avec l'Académie d'agriculture de Pékin, post-doc Conglin Huang) et séquencé sur 3 à 4 lignées. Mise en place d'un programme scientifique propre à l'équipe. Ce projet, encore en cours de réflexion, se situe à l'interface entre la mise en évidence de la variabilité génétique et la bio-informatique. L'équipe participe déjà à la mise en place des outils informatiques de gestion et d'analyse du polymorphisme nucléique. Jusqu'à présent, la plupart de ces travaux ont concerné l'examen du polymorphisme présent dans les séquences codantes. Mais il est cependant reconnu que l'expression génique est une étape de contrôle critique de beaucoup de processus biologiques et que des variations dans les régions promotrices peuvent être d'une grande importance évolutive. Afin de mieux comprendre comment le polymorphisme des régions régulatrices affectent des caractères biologiques complexes, l'équipe est particulièrement bien placée pour réaliser la validation in vivo des hypothèses émises in silico... Nous combinerons l'étude de la variation naturelle présente dans les séquences promotrices, principalement des facteurs de transcription et de leurs cibles, par la mise en place d'une plateforme à moyen débit d'étude de l'expression génique utilisant la technologie RT-PCR et le développent d'outils de bio-analyse pour examiner les cis-éléments et la variation nucléotidique des promoteurs. Nous mettrons l'accent sur des situations génétiques (duplication de gènes, polyploïdie, hétérozygotie) qui sont difficiles ou impossible d'étudier en utilisant les techniques des puces disponibles actuellement (proposition à Génoplante 2005). Réduire

- Moyens :
Au cours des cinq dernières années, des développements technologiques extraordinaires ont été Afficher la suite
Au cours des cinq dernières années, des développements technologiques extraordinaires ont été réalisés pour le génotypage à haut débit à l'aide des SNPs, avec pour objectif un multiplexage de plus en plus complexe: SNPlex? (48 SNPs par ADN), Illumina GoldenGate® (1536 SNPs par ADN), Illumina Infinium® et Affymetrix (300K à 500K SNPs par ADN) pour citer ceux qui sont disponibles au CNG à Evry.
L'UR EPGV installée au CNG a accès à tous ces outils (ceux en cours d'utilisation pour les projets plantes sont en rouge sur la figure présentée ci-dessus). Depuis notre arrivée en 2001, nous avons observé l'augmentation extraordinaire des capacités de génotypage : la production est passée de 1 SNP par ADN en trois jours en 2001 à 1 million de SNPs par ADN dans le même temps en 2007. L'équipe EPGV s'est adapté à ces changements avec l'aide du personnel du CNG (Giancola et al., 2006).
Elle a dû de façon plus autonome « bousculer » les protocoles techniques développés pour la génétique humaine pour les adapter à la complexité des espèces végétales (nombre d'espèces élevé, taille importante et structure polyploïde fréquente des génomes, amplitude de la diversité génétique analysée).
En octobre 2008, l'équipe est constituée de 9 personnes : 5 permanents INRA (2 IR2, 1 AI, 1 TR et 1DR2) et 4 CDD. Il faut y ajouter la présence fréquente d'une IR bio-informaticienne de la Station de Génétique et d'Amélioration des Plantes (SGAP) de Versailles, de stagiaires de BTS ou de M2 ainsi que l'accueil de techniciens et de thésards des équipes demandeuses.
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