– FRAGENOMICS

De nombreuses données suggèrent qu'une alimentation riche en composés nutritionnels réduit le risque de certaines maladies chroniques de l'homme telles que le cancer, l'infarctus et les maladies neuro-dégénératives. Les fraises produites par le fraisier cultivé, Fragaria x ananassa Duch., constituent plus une source riche en composés nutritionnels et plus particulièrement phénoliques. Certains composés nutritionnels présents dans les fruits ont un effet antioxydant, anticancéreux, anti-athérosclérotique et anti-neuro-dégénérative important à la fois in vitro et in vivo. L'objectif majeur de ce projet est d'avoir une meilleure connaissance du contrôle génétique de la qualité nutritionnelle des fraises. Les résultats permettront une optimisation des programmes de sélection d'obtention de nouvelles variétés riches en nutriments, bénéfiques pour les consommateurs. Pour répondre à cet objectif, des eQTL (QTL liés à la variation quantitative de l'expression de transcrits) de gènes impliqués dans la qualité nutritionnelle des fruits et des QTL liés à la teneur des fruits en nutriments seront détectés en utilisant le génotypage et le phénotypage généré par des approches de transcriptome et de métabolome. Ces données seront obtenues à partir de deux populations, en ségrégation pour les composés nutritionnels et présentant des fonds génétiques différents. A partir des eQTL détectés, des marqueurs moléculaires seront identifiés. Ces marqueurs seront intégrés dans les méthodes de sélection classiques afin de développer la sélection assistée par marqueurs avec les sélectionneurs. Le projet est divisé en trois parties. Partie 1: Production de données de génotypage, et de phénotypage par des approches de transcriptome et métabolome. En vue de générer des e-QTL liés à la qualité nutritionnelle des fruits, un micro-réseau d'ADNc de 8000 EST unigènes correspondant à des gènes exprimés dans la fraise sera utilisé. Ce micro-réseau sera hybridé par du cDNA obtenu à partir de fruits produits par 150 descendants constituant un échantillon des deux populations de fraisier. Les cartes génétiques de ces populations seront construites avec des marqueurs polymorphes transférables (46 SSR couvrant l'ensemble de la carte génétique octoploïde). Les fruits seront analysés par LC-ESI-MS pour leurs teneurs en flavonols, flavonoïdes, anthocyanidins, acides organique vitamine C, polyphénols, et sucres. Afin d'étudier une plus grande variabilité génétique, des ressources génétiques seront également analysées avec les microsatellites et par les approches de transcriptome et de métabolome. Partie 2: Détection et validation de eQTLs La variation de l'expression des transcrits des 150 descendants sera mesurée puis utilisée comme caractères quantitatifs. Les eQTL seront cartographiés à l'aide des cartes génétiques développées dans la partie 1. Par ailleurs, les QTL liés aux composés nutritionnels présents dans les fruits seront détectés en utilisant la variation des métabolomes. La relation entre les eQTLs et les QTL liés à des teneurs en composés nutritionnels sera analysée. Les gènes candidats détectés comme cis-eQTLs seront identifiés et analysés dans les ressources génétiques. La fonction biologique des gènes candidats identifiés sera analysée par expression transitoire dans les fraises. De plus, la contribution des différents homéo-allèles (allèles issus d'un allèle ancestral) sera étudiée en fonction du génotype et du stade du fruit et en utilisant la QRT-PCR. Partie 3: Application de eQTLs en sélection assistée par marqueurs (SAM) Cette partie a pour objectif de développer des marqueurs liés aux e-QTL, de les transférer vers les sélectionneurs qui les utiliseront dans leurs programmes de sélection. Les résultats seront diffusés par l'intermédiaire de pages Web, de publications, et de réunions entre les chercheurs et les sélectionneurs. Les principaux résultats escomptés sont les suivants : (1) détection de eQTLs pour identifier des gènes candidats liés à des teneurs élevées en composés nutritionnels dans la fraise, et (2) transformation de ces eQTL en marqueurs moléculaires utilisable dans les programmes de sélection d'entreprises privées