Séquençage et assemblage de génomes complets
Utilisation combinée des technologies de lectures longues (PacBio HiFi, Nanopore ultra-long) et de conformation chromosomique (Hi-C, pore-C).
Analyse de grandes populations chez D. alata, D. trifida, D. esculenta, D. cayenensis, D. bulbifera et D. dumetorum.
Délimitation précise des zones génomiques contrôlant le sexe et confirmation du système de détermination.
Validation de marqueurs moléculaires diagnostiques (KASPar) pour la sélection assistée par marqueurs.
Étude du renouvellement (turnover) des chromosomes sexuels au sein du genre Dioscorea.
Identification des gènes candidats déterminant le sexe et analyse de leurs réseaux de régulation transcriptomique lors du développement floral.
Caractérisation de la fonction des gènes candidats par transformation génétique.
Développement de méthodes permettant d'induire le phénotype sexuel souhaité afin de faciliter les croisements en sélection.
Diversité des systèmes sexuels
La plupart des ignames cultivées sont dioïques (plants mâles et femelles séparés). Le genre Dioscorea présente une diversité rare de systèmes chromosomiques : XY (D. alata, D. dumetorum, D. bulbifera, D. tokoro et D. japonica), ZW (D. rotundata et D. deltoidea) et XO (D. reticulata et D. sinuata). Cette coexistence indique un renouvellement récurrent (turnover) des chromosomes sexuels au fil de l'évolution.
Labilité sexuelle et monoécie
Des changements spontanés de sexe (labilité) et des plants monoïques (fleurs mâles et femelles sur le même pied) ont été observés chez D. rotundata. La découverte récente d'un hybride monoïque fertile chez D. alata prouve que cette plasticité s’étend à d’autres espèces. Le sexe semble donc modulé par des gènes régulateurs majeurs, au-delà du seul contrôle chromosomique.
Architecture des chromosomes
La génomique a identifié des régions spécifiques déterminant le sexe (SDR). Chez D. alata, la SDR se situe sur le chromosome 6 et abrite une inversion majeure de 7 Mb sur le chromosome Y, bloquant la recombinaison. Ces structures caractéristiques de chromosomes sexuels jeunes constituent un modèle privilégié en biologie évolutive.
Chromosome sexuel : ND
Système : XX / XY
Chromosome sexuel : ND
Système : ND
Chromosome sexuel : ND
Système : ND
Chromosome sexuel : ND
Système : XX / XY
*ND : Non Déterminé
Retrouvez ici les travaux associés à EvoSexYam, la parution de nos articles dans des revues scientifiques et les temps forts du réseau de recherche.
L'identification du premier cas documenté de monoécie et de labilité sexuelle chez l'hybride CIRAD187 de l'igname ailée (Dioscorea alata) remet en question le dogme d'une dioécie stricte chez cette espèce majeure pour la sécurité alimentaire.
La caractérisation du génome de l'igname sauvage dioïque (Dioscorea tokoro) a permis de lever le voile sur l'architecture chromosomique régissant la sexualité de cette espèce modèle pour la biologie évolutive.
L'assemblage du premier génome de référence de l'igname blanche (Dioscorea rotundata, 405 Mb) a permis de lever le voile sur les mécanismes génétiques régissant la sexualité de cette plante vivrière majeure.
Cette étude livre l'assemblage complet et résolu par haplotype du génome d’un cultivar mâle d’igname ailée (Dioscorea alata), apportant un nouvel éclairage sur la génétique sexuelle de cette culture :
Le projet EvoSexYam s'appuie sur un réseau international de partenaires qui caractérisent le phénotype sexuel de leurs collections d'ignames et fournissent le matériel biologique à analyser. Cette synergie permet d'acquérir les données génomiques et transcriptomiques clés pour décoder la génétique du sexe chez ces espèces.
Agence Nationale de la Recherche
Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Déterminisme et Expression des traits d’Intérêts chez les racines et tubercules
Université des Antilles
Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement
Centre National de Recherche Agronomique
Institut Togolais de Recherche Agronomique
International Institute of Tropical Agriculture
Vanuatu Agricultural Research and Technical Center
Centre des Tubercules Tropicaux du Technopole Nouvelle-Calédonie
Naoroji Godrej Centre for Plant Research
Benagen
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97170 Petit-Bourg
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