par l’Alliance of Bioversity International et le Centre international d’agriculture tropicale
Pour la première fois, la technologie d’enrichissement par amorce unique (SPET), une nouvelle méthode de génotypage à haut débit, a été utilisée sur la laitue pour étudier la diversité génétique d’une collection de 160 accessions de Lactuca provenant de 10 pays d’Europe, d’Amérique et d’Asie, et identifier les régions génomiques qui sous-tendent des caractères agronomiques importants.
Ces dernières années, les technologies permettant d’étudier la diversité génomique des cultures ont réalisé des progrès extraordinaires et de nouvelles méthodologies telles que la technologie d’enrichissement par amorce unique (SPET) offrent des opportunités prometteuses et rentables. Le SPET a jusqu’à présent été utilisé dans plusieurs plantes cultivées, comme le maïs, le peuplier, le palmier à huile, la tomate, l’aubergine et le pêcher, démontrant ainsi son pouvoir pour le génotypage de collections de matériel génétique et le croisement de populations.
Le SPET a été utilisé pour la première fois sur la laitue (Lactuca sativa L.) par un consortium de chercheurs européens dans le cadre du Réseau européen d’évaluation (EVA) du Programme coopératif européen pour les ressources phytogénétiques (ECPGR), dans le but d’étudier sa diversité génétique et identifier les régions génomiques qui sous-tendent des caractères agronomiques importants.
La laitue est une culture commercialement importante, largement appréciée par les consommateurs pour sa teneur en fibres et sa faible teneur en calories. C’est également une bonne source de vitamine C, de fer, d’acide folique et de différents nutriments bénéfiques pour la santé.
« Compte tenu du manque d’options rentables pour le génotypage de la laitue, le réseau EVA a décidé de concevoir un panel SPET pour cette culture, en collaboration avec IGATech, et de l’appliquer à une collection de 155 accessions de Lactuca sativa et 5 espèces sauvages étroitement apparentées. espèce Lactuca serriola », a déclaré Pasquale Tripodi, auteur principal de l’étude et chercheur principal au CREA, Italie.
L’initiative EVA a été créée en 2019 par l’ECPGR pour améliorer les connaissances sur la diversité génétique des cultures et l’exploiter pour produire des cultures plus résilientes capables de répondre aux principaux problèmes auxquels est confrontée l’agriculture.
« Le réseau EVA Lettuce est actuellement l’un des cinq partenariats public-privé spécifiques à des cultures, réunissant des sociétés de sélection, des banques de gènes et des instituts de recherche pour générer conjointement des données d’évaluation phénotypiques et génotypiques pour de nombreuses accessions et variétés locales disponibles dans les banques de gènes européennes », a expliqué Sandra Goritschnig, coordinateur de l’initiative EVA et co-auteur de l’étude.
Le matériel végétal de l’étude a été sélectionné dans le cadre du réseau EVA Lettuce et provenait des collections de matériel génétique de quatre banques de gènes européennes : l’Institut des ressources phytogénétiques « K.Malkov » (Bulgarie), le Centre des ressources génétiques, Pays-Bas. , l’Unité de Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes, Biologie et Amélioration des Plantes, INRAe (France), et le Centre nordique de ressources génétiques (NordGen) (Suède).
Les génotypes étudiés comprenaient des cultivars, du matériel de sélection et des races locales originaires de dix pays différents d’Europe, d’Amérique et d’Asie, comprenaient différents types horticoles, tels que Butterhead, Iceberg, Romaine, Batavia, Crisp, et ont été phénotypés dans des essais sur le terrain multilocalisés dans trois pays. .
Pourquoi SPET ?
Par rapport à d’autres méthodes de génotypage, SPET combine les avantages des puces et du séquençage à haut débit, et possède une grande capacité à détecter de nouveaux polymorphismes mononucléotidiques (SNP), qui sont des variations de la séquence génétique qui déterminent la diversité parmi les individus d’une espèce. .
« Le fait de disposer d’un grand nombre de SNP augmente notre capacité à comprendre la diversité génétique d’une collection et à étudier la fonction que jouent certaines régions génomiques. Dans notre cas, nous avons conçu un test SPET pour 40 000 SNP et avons réussi à couvrir jusqu’à 96 % des gènes. « , a déclaré Tripodi.
De plus, l’utilisation d’un panel de sondes fixes garantit la reproductibilité du test dans différents laboratoires, contrairement aux autres méthodes de séquençage. Cela favorise également la création de communautés scientifiques plus larges capables de tirer parti de marqueurs interopérables.
L’analyse a généré plus de 80 000 SNP de haute qualité qui ont permis aux chercheurs de regrouper les accessions par type et origine géographique, et d’identifier les associations de gènes pour la couleur des graines, la couleur des feuilles, la teneur en anthocyanes des feuilles et le temps de montaison.
« Nous sommes très enthousiasmés par cette nouvelle application du SPET dans la laitue, qui a confirmé des découvertes antérieures, affiné notre connaissance de la position génomique de certains caractères agronomiques et démontré la puissance du SPET pour étudier la diversité génétique des collections de matériel génétique, permettant ainsi une meilleure caractérisation. des collections de laitue. Le panel SPET sera un outil rentable à la fois pour les sélectionneurs et les chercheurs dans le domaine de la laitue », a conclu Goritschnig.
Les résultats sont publiés dans la revue Frontières de la science végétale.
Plus d’information:
Pasquale Tripodi et al, Développement et application du test SNP SPET (Single Primer Enrichment Technology) pour l’analyse génomique des populations et la découverte de gènes candidats dans la laitue, Frontières de la science végétale (2023). DOI : 10.3389/fpls.2023.1252777
Fourni par l’Alliance of Bioversity International et le Centre international d’agriculture tropicale