Le fraisier diploïde (Fragaria vesca, 2x=14) comporte deux modes de reproduction : la reproduction sexuée via la floraison, et la multiplication végétative via la production de stolons. Cette espèce présente également deux types de floraison, non-remontants ou remontants, selon la période d’initiation florale du génotype. Chez le fraisier diploïde, le gène responsable de la remontée florale a été identifié comme étant l’homologue du répresseur floral TFL1 et celui du stolonnage reste inconnu. L’objectif de cette thèse est d’identifier le gène responsable du stolonnage et de mieux comprendre la balance entre les deux modes de reproduction, sexuée et asexuée, chez le fraisier diploïde. Une approche de cartographie fine associée à du NGS a permis d’identifier le gène responsable du stolonnage, FvGA20ox4. Ce gène intervient dans la voie de biosynthèse des gibbérellines. Les génotypes non-stolonnants présentent une délétion de neuf bases qui ne modifie pas le cadre de lecture du gène. L’observation cytologique des méristèmes axillaires montre que les génotypes mutés présentent un allongement des axillaires comme les génotypes sauvages mais que ces bourgeons nécrosent par la suite. Une étude de l’activité enzymatique de la protéine délétée de trois acides aminés a montré qu’elle était inactive et ne permettrait pas de transformer les précurseurs de GA (GA12) en GA intermédiaires, qui seront convertis en GA actives via d’autres enzymes. Chez les génotypes mutés, un apport de GA3 permet de restaurer l’émergence de stolons. L’étude de la balance entre les deux modes de reproduction a été étudiée au sein d’une population en ségrégation pour le stolonnage et la remontée florale. Une approche QTL a permis de confirmer le rôle des gènes TFL1 et GA20ox4 dans le devenir des méristèmes en floral ou stolon respectivement et d’identifier deux loci présents sur le LG3 et LG4 impliqués dans la variation quantitative de la floraison ou du stolonnage respectivement. Pour le stolonnage, une interaction forte entre TFL1 et GA20ox4 a été mise en évidence par ANOVA. De plus, le suivi hebdomadaire de cette population pendant deux ans a montré que le processus de remontée florale prédominait celui de stolonnage. En conclusion, les données obtenues permettent une meilleure compréhension du stolonnage et de la balance entre les deux modes de reproduction chez le fraisier diploïde. / The diploid woodland strawberry (2n=2x=14) is a good model for genetic and genomic studies since it presents a small genome completely sequenced and its generation period is short. This species displays two modes of reproduction, sexual with flowering and vegetative through runnering, which is the capacity to form stolon. In addition, this species displays contrasted genotypes for their variation of flowering length because of difference in the period of floral initiation. This trait is under the control of TFL1. However, the genetic and molecular control of vegetative reproduction is poorly understood as the one of the balance between the two modes of reproduction. The objective of this work was to characterize the gene responsible of runnering and to decipher genetically and physiologically the balance between the two modes of reproduction. By developing a strategy combining linkage map, bulks and NGS, we found that runnering is controlled by the gibberellin (GA) oxidase, FvGA20ox4. The loss of runnering function is caused by a deletion of nine nucleotides, which does not change the open reading frame of the RNA and leads to a protein shortened by three amino acids. The GA oxidase activity was confirmed in enzymatic activity assays with recombinant protein. In addition, the loss-of-function can be restored by exogenous GA3 application. The genetic architecture of the balance between two reproductive modes, sexual and vegetative, was deciphered based on QTL approach. Results showed that, beside the known roles of TFL1 and GA20ox4 genes in promoting perpetual flowering and runnering processes respectively, two loci localized on LG4 and LG3 were linked to the quantitative responses of these processes. In addition, TFL1 and GA20ox4 genes showed epistatic interaction, and the process of flowering was maintained as priority over runnering, which decreased. These results provided new insight in the genetic control of the relationship between sexual and vegetative reproduction.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015BORD0415 |
| Date | 18 December 2015 |
| Creators | Tenreira, Tracey |
| Contributors | Bordeaux, Denoyes-Rothan, Béatrice |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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