Mots-Clés

Diversité Adaptation Environnement Pangénomique Variations

Description

Étude de la diversité de la structure du génome de la vigne en lien avec l’adaptation des cépages.

Contexte

Des recherches récentes (Roquis et al., 2021 ; Baduel et al., 2019, 2021 ; Quadrana et al., 2019) montrent que les variations structurales du génome (insertions, délétions, duplications des gènes, inversions, etc.) sont fréquentes, en particulier lors de la domestication et de la sélection des plantes pérennes cultivées et ont un impact important sur le phénotype (Hämälä et al., 2021 ; Zhou et al., 2019 ; Magris et al., 2019). La mobilité des transposons peut être stimulée par des stress environnementaux et peut avoir comme conséquence la création d’une nouvelle variabilité génétique.

Celle-ci peut être délétère ou favorable, selon les gènes touches. Nous souhaitons explorer cette variabilité et l’exploiter pour développer des variétés plus plastiques et tolérantes aux stress climatiques.

Objectifs de la thèse

L’objectif de la thèse est de caractériser le pangénome et en particulier les variations structurales présentes chez les vignes cultivées. D’abord il s’agira d’identifier et de caractériser les variants existants dans les génomes entiers d’une dizaine de génotypes ancestraux de vigne. La caractérisation se fera à travers une série de mesures de complexité, explorant leur synténie, et en démêlant aussi les parties uniques des parties répétées (afin de créer des marqueurs pour les études d’association). La thèse se concentrera ensuite sur i) le transfert des informations sur une collection de génotypes séquences en short reads (pour des raisons de cout) à travers un processus dit d’imputation, et ii) étudier les relations entre variations structurales de l’ADN et les variants d’épissage de l’ARN.

Ce sujet de pangénomique de la vigne visera à répondre aux questions suivantes :

- Quelle est la part du génome partage par tous les individus et la partie ≪ privée ≫ ? Quelles sont les caractéristiques de cette dernière et quel peut être l’impact sur l’expression des gènes ? Est-ce que les duplications de gènes concernent en particulier des gènes d’intérêt pour l’adaptation ?

- Quelle est la contribution des éléments transposables dans cette variation structurale ? Quelle est la fréquence des effets délétères lorsque l’activité des transposons inactive des gènes importants ?

- La prise en compte de la domestication et l’adaptation des cépages sur des terroirs donnés permet-elle d’identifier des variations structurales clés pour expliquer la plasticité adaptative de la vigne ?

- Peut-on exploiter cette dynamique pour la création de cépages plus plastiques faces aux stress environnementaux ?

Profil recherché

La thèse mobilisera des compétences en bio-informatique, génomique, statistique, et biologie de la vigne et débutera en octobre 2023.

Bibliolographie