Genome organisation and retrotransposon driven molecular evolution of the endosperm Hardness (Ha) locus in Triticum aestivum cv Glenlea

Chez le blé, la texture de l’albumen dépend principalement du locus Ha, qui comprend les gènes Gsp-1, Pina et Pinb codant respectivement la protéine dite de tendreté du grain, la puroindoline-a et la puroindoline-b. Les gènes Pina et Pinb n’ont été détectés que sur le génome D du blé hexaploïde et chez ses progéniteurs diploïdes, tandis que le gène Gsp-1 a été observé sur les trois loci homologues. Le cultivar hexaploïde Glenlea présente un phénotype dur en raison de l’absence du gène Pina (génome D), mais l’organisation de la séquence n’est pas décrite. La présente étude visait à comprendre l’évolution du locus homologue Ha. Nous avons séquencé trois clones BAC du cv Glenlea et délimité le locus Ha qui s’étendait sur 3 925, 5 330 et 31 607 pb dans les génomes A, B et D respectivement. Une seule LTR du rétroélément Angela, en aval du gène Gsp-A1, et un fragment du rétroélément Sabrina, en aval du gène Gsp-B1, ont été découverts. Nous pensons que l’insertion de ces éléments dans des régions intergéniques ont entraîné la délétion des segments génomiques contenant les gènes Pina et Pinb dans les génomes A et B du blé hexaploïde. De même, des fragments des rétroéléments Romani et Vagabond ont été identifiés entre les gènes tronqués Pina et Pinb, mettant en évidence leur rôle dans la délétion du gène Pina chez Glenlea et expliquant la texture dure du grain. Les différences structurales dans la région du locus Ha du génome A entre deux variétés de blé hexaploïde, notamment Glenlea et Renan (CR626929), donnent à penser que le blé hexaploïde pourrait avoir plus d’un ancêtre tétraploïde.