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Jul 09, 2023

Une nouvelle ressource génomique pour étudier la diversité du matériel génétique de la laitue

L'Alliance of Bioversity International et le Centre international d'agriculture tropicale (CIAT) proposent des solutions basées sur la recherche qui exploitent la biodiversité agricole et transforment durablement

L'Alliance of Bioversity International et le Centre international d'agriculture tropicale (CIAT) proposent des solutions fondées sur la recherche qui exploitent la biodiversité agricole et transforment durablement les systèmes alimentaires pour améliorer la vie des populations. Alliance...

Pour la première fois, la technologie d'enrichissement par amorce unique (SPET), une nouvelle méthode de génotypage à haut débit, a étéutilisé dans la laitue pour étudier la diversité génétiqued'une collection de 160 accessions de Lactuca provenant de 10 pays d'Europe, d'Amérique et d'Asie, et d'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 des collections de matériel génétique et le croisement des 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 de cinq 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 une culture, 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 Légumineuses, 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 variétés locales originaires de 10 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 des pays.

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 pour cent des régions riches en gènes, par rapport aux études précédentes sur la laitue utilisant différentes techniques de génotypage, qui n'en couvraient que 27,6 pour cent. Cela démontre à quel point le SPET est efficace », 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.