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Elargissement de la base génétique de l’arachide cultivée (Arachis hypogaea) : Applications pour la construction de populations, l’identification de QTL et l’amélioration de l’espèce cultivée

Par Dr FONCEKA Daniel, thèse pour obtention du grade de Docteur en Biologie Intégrative des Plantes, à l’Ecole doctorale SIBAGHE, sciences de Montpellier, Préparée au CIRAD – Département BIOS / UMR DAP / Equipe SRG, soutenue le 10 décembre 2010

Résumé
L’arachide (Arachis hypogaea L.) est une plante allotétraploïde (2n = 4x = 40) issue d’un événement
récent d’hybridation entre deux espèces sauvages suivi d’un doublement spontané des chromosomes.
La variabilité génétique existant dans le compartiment cultivé est faible. Les espèces diploïdes
sauvages apparentées à l’arachide cultivée représentent un important réservoir d’allèles nouveaux
utilisables pour élargir le pool génique du cultigène. L’objectif général de cette thèse est d’augmenter
les marges de progression en amélioration de l’arachide par recours aux ressources génétiques
sauvages.
Nous avons développé une population BC1F1 à partir du croisement entre Fleur11 et un amphidiploïde
synthétique (A. ipaensis x A. duranensis)x4 qui associe les génomes des plus probables progéniteurs
sauvages de l’espèce cultivée. Nous avons d’abord construit une carte génétique comprenant 298 loci
positionnés sur 21 groupes de liaison avec une taille totale de 1843.7 cM. Nous avons ensuite conduit
une analyse AB-QTL pour plusieurs caractères impliqués dans la productivité, l’adaptation et la
domestication de l’arachide. Au total, nous avons cartographié 95 QTL. Pour plusieurs QTL, les effets
positifs sont associés aux allèles provenant des espèces sauvages. Nous avons aussi identifié trois
régions du génome qui portent des empreintes de la domestication. Nous avons enfin développé une
population de 122 lignées d’introgression à l’aide d’une stratégie de sélection assistée par marqueurs.
L’ensemble des groupes de liaison sont couverts avec des fragments chevauchants, issus des donneurs
sauvages, d’une taille moyenne de 39.2 cM et chaque lignée comprend en moyenne 1.2 fragments.
Nous avons par ailleurs discuté l’utilisation de cette collection de lignées d’introgression pour des
applications de sélection et de génétique. Nos résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour
l’amélioration de l’arachide par croisement avec les espèces sauvages apparentées.

Mots-clés : Arachis hypogaea, cartographie de QTL, domestication, ressources génétiques sauvages,
polyploïdes, tolérance à la sécheresse, amélioration.