Mots-Clés

Genomique structurale Pangénome Nanopore Assemblage et annotation de génomes champignon P. fijiensis

Description

Etude de la variation structurale du génome et description du pangénome chez le champignon Pseudocercospora fijiensis parasite du bananier

Contexte :

Les résistances variétales sont de plus en plus utilisées en agriculture pour lutter contre les maladies. Cependant les populations pathogènes s’adaptent entrainant un contournement ou une érosion de ces résistances les rendant ineffectives. Dans le but de développer des stratégies durables d’utilisation des résistances, il est essentiel de comprendre l’architecture adaptative sous-jacente à ces adaptations. Une adaptation locale à des résistances quantitatives a été mis en évidence dans notre équipe chez le champignon microscopique Pseudocercospora fijiensis responsable d’une grave maladie foliaire du bananier (la maladie des raies noires, Dumartinet et al, 2019). Des premières études de génomiques des populations suggèrent une architecture adaptative complexe sous-jacente à cette adaptation avec une base génétique polygénique et redondante (Carlier et al, 2021, Dumartinet et al, 2021 soumis). Des variations entre isolats structurales, dans le contenu en gènes et en éléments transposables, comme cela a été observé chez des espèces proches (Badet et al, 2020), pourraient également jouer un rôle dans l’évolution de cette espèce. Nous proposons d’aborder cette question dans le cade de ce stage en comparant plusieurs génomes récemment obtenus dans notre équipe.

Déroulement du stage :

Des variations de structure, dans le contenu en gènes et en éléments transposables seront recherchées et décrites entre le génome de référence déjà publié en collaboration par l’équipe (Arango et al, 2016) et trois nouveaux génomes à partir d’assemblages et d’annotations de novo. La séquence de ces nouveaux génomes a été obtenue par la technologie Oxford Nanopore. Les assemblages ont été réalisés avec l’outil CulebrONT auquel nous avons participé au développement (Orjuela et al, 2021). L’annotation des génomes sera réalisée à l’aide d’un workflow « Snakemake » déjà mis en place dans l’équipe. De nouveaux outils seront également recherchés et développés au cours du stage pour comparer la structure et le contenu des génomes. 

Références :

Arango Isaza, R. E., Diaz-Trujillo, C., Dhillon, B., Aerts, A., Carlier, J. et al (2016). Combating a Global Threat to a Clonal Crop: Banana Black Sigatoka Pathogen Pseudocercospora fijiensis (Synonym Mycosphaerella fijiensis) Genomes Reveal Clues for Disease Control. PLOS Genetics, 12(8), e1005876. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1005876

Badet T., U. Oggenfuss, L. Abraham, B. A. McDonald and D. Croll. A 19-isolate reference-quality global pangenome for the fungal wheat pathogen Zymoseptoria tritici. BMC Biol 2020 Vol. 18 Issue 1 Pages 12. DOI: 10.1186/s12915-020-0744-3

Carlier, J., Bonnot, F., Roussel, V., Ravel, S., Martinez, R. T., Perez-Vicente, L., Abadie, C., & Wright, S. (2021). Convergent Adaptation to Quantitative Host Resistance in a Major Plant Pathogen. MBio, 12(1). https://doi.org/10.1128/mBio.03129-20

Dumartinet, T., Abadie, C., Bonnot, F., Carreel, F., Roussel, V., Habas, R., Martinez, R. T., Perez‐Vicente, L., & Carlier, J. (2019). Pattern of local adaptation to quantitative host resistance in a major pathogen of a perennial crop. Evolutionary Applications. https://doi.org/10.1111/eva.12904

Julie Orjuela, Aurore Comte, Sébastien Ravel, Florian Charriat, Tram Vi, François Sabot, Sébastien Cunnac. CulebrONT: a streamlined long reads multi-assembler pipeline for prokaryotic and eukaryotic genomes. bioRxiv 2021.07.19.452922; doi: https://doi.org/10.1101/2021.07.19.452922