Génomique des populations pour l’étude de l’adaptation des populations de mil sauvage (Cenchrus americanus) – MILDIV

Le projet étudiera la diversité génétique de 48 populations de mil sauvage distribuées dans toute l’aire de répartition en Afrique de l´Ouest et le long d’un gradient climatique. Les technologies des nouvelles générations de séquençage permettront de générer des centaines de milliers de marqueurs distribués dans tout le génome afin de réaliser un dépistage du génome.L’utilisation d’approches bayesiennes et spatiales seront employées pour détecter des signatures de sélection.

Les résultats attendus de ce projet sont : i) une description détaillée de l´histoire évolutive du mil sauvage, ii) une visualisation de la structure génétique spatiale du mil sauvage à grande échelle, iii) l’identification de gènes ou polymorphisme d’intérêt par rapport aux conditions climatique futures, iv) un approfondissement des connaissances des processus évolutifs.

Les résultats de cette étude bénéficieront directement l’agronomie en proposant des nouvelles pistes pour des potentiels gènes d´intérêt pour le développement de variétés de mil adaptées à des conditions climatiques plus arides.

Les résultats de ce projet seront publiés dans des revues à comité de lecture.

Dans le monde, environ 1 milliard de personnes n’ont pas accès à des denrées alimentaires suffisantes pour subvenir à leurs besoins nutritionnels. La population mondiale atteindra 9 milliards en 2030. Le défi est donc de subvenir à la demande croissante dans des conditions de réchauffement climatique. L’agriculture africaine sera particulièrement touchée par le réchauffement climatique. Le mil, Cenchrus americanus, classé au 7eme rang mondial, joue un rôle majeur dans la sécurité alimentaire des zones aride d´Afrique. Dans un monde 2 a 4°C plus chaud, la diversité actuelle des plantes cultivée peut être ne suffira pas pour permettre une adaptation a ces nouvelles conditions. Le mil sauvage croît dans des conditions climatiques plus extrêmes que la forme cultivée étant donné qu’on le trouve à la limite avec le désert du Sahara. Par conséquent, le mil sauvage représente un réservoir d´allèles fonctionnelles qu’il sera possible d’utiliser pour l’évolution et l’adaptation aux conditions changeantes.

Le projet MILDIV propose d’identifier des gènes ou allèles fonctionnels qui pourraient être utilisés pour l’amélioration de la résilience et l’adaptation des plantes cultivés face aux futurs changements climatiques. Pour ce faire, le projet étudiera la diversité génétique de 48 populations de mil sauvage distribuées dans toute l’aire de répartition en Afrique de l´Ouest et le long d’un gradient climatique. Les technologies des nouvelles générations de séquençage permettront de générer des centaines de milliers de marqueurs distribués dans tout le génome afin de réaliser un dépistage du génome.

Premièrement, l’utilisation d’approches bayesiennes permettra d’estimer les paramètres démographiques passés et présents de la population et d’établir un modèle « neutre ». Puis, les méthodes basées sur les FST ainsi que les méthodes de corrélation le long de gradient climatique seront employées pour détecter des signatures de sélection. Le taux de faux positifs sera étudié en intégrant le modèle démographique « neutre » lors des tests de « sélection ». Finalement, the modèle spatiale développé sera utilisé pour identifier des marqueurs déviant du modèle.

Les résultats attendus de ce projet sont : i) une description détaillée de l´histoire évolutive du mil sauvage, ii) une visualisation de la structure génétique spatiale du mil sauvage à grande échelle, iii) l’identification de gènes ou polymorphisme d’intérêt par rapport aux conditions climatique futures, iv) un approfondissement des connaissances des processus évolutifs. Les résultats de cette étude bénéficieront directement l’agronomie en proposant des nouvelles pistes pour des potentiels gènes d´intérêt pour le développement de variétés de mil adaptées à des conditions climatiques plus arides.