Distribution et effet des introgressions dans la tomate cultivée – INTROMATO

L'introgression d'allèles sauvages dans la tomate cultivée est une pratique courante dans les programmes de sélection utilisés au cours du siècle dernier, ce qui a permis d’améliorer des caractères importants comme la résistance aux pathogènes ou la qualité des fruits. En conséquence, la plupart, sinon la totalité, des variétés de tomates modernes contiennent des introgressions provenant d'une espèce sauvage de tomate. Bien que les gènes et les fonctions qui ont motivé chacune des introgressions soient bien décrits, on sait peu de choses sur la taille exacte de ces introgressions, le nombre de gènes inclus dans ces introgressions ou l'existence de segments sauvages inattendus dispersés dans le génome. Ces caractéristiques ont été mises en évidence dans la seule séquence de génome de tomate cultivée disponible, où quatre introgressions ont pu être détectées et l'une d'entre elles ne contient aucun gène bénéfique connu. En raison de leurs grandes tailles, les introgressions d'espèces sauvages peuvent avoir des conséquences inattendues significativement différentes de celles prévues lors de la conception initiale des introgressions. Les effets négatifs documentés comprennent la suppression de la recombinaison due à des réarrangements génomiques dans la région introgressée ou des effets pléiotropes dus à des gènes défavorables entrainés le long des allèles bénéfiques inclus dans l'introgression.
Nous proposons ici d'utiliser les informations publiées sur le génome entier de plus de 600 accessions de tomates englobant 13 espèces différentes pour établir le premier catalogue complet d'introgressions sauvages dans plus de 400 cultivars de tomates. Pour ce faire, nous proposons de construire d'abord un assemblage de génome de référence de tomate à partir d'un cultivar qui ne contient aucune introgression. Ce nouveau génome de référence de haute qualité simplifiera grandement l'identification de fragments sauvages et permettra la génération d'un catalogue complet d'introgressions dans la tomate cultivée sur la base des données de séquençage mentionnées ci-dessus. Le catalogue qui en résulte nous permettra de sélectionner cinq cultivars supplémentaires affichant les introgressions les plus communes dans les tomates modernes. Les accessions sélectionnées seront ensuite utilisées pour générer des assemblages de leurs introgressions, élargissant ainsi considérablement nos connaissances sur le pool génétique qui produit les tomates modernes. Enfin, nous allons combiner de nouvelles techniques avec des approches génétiques classiques pour étudier l'effet des introgressions les plus courantes sur la suppression de la recombinaison méiotique et la modification du paysage transcriptionnel des accessions qui les portent.
Les résultats de ce projet généreront non seulement des ressources majeures pour la recherche future sur la tomate, mais serviront également de guide direct pour améliorer les cultivars de tomates en reproduisant avec précision les introgressions. Notre consortium combine deux groupes aux forces complémentaires, y compris une expertise de longue date dans la génétique et l'évolution de la tomate, avec des expériences dans l'analyse de données génomiques à haut débit et l'assemblage de génomes.