Génotypage par séquençage pour déterminer la diversité génétique et la structure des populations chez l’igname guinée (Dioscorea rotundata Poir.)
Citation
Bhattacharjee, R., Agre, P., Bauchet, G., de Koeyer, D., Lopez-Montes, A., Lava Kumar, P., Abberton, M., Adebola, P., Asfaw, A., Asiedu, R. (2020). Genotyping-by-sequencing to unlock genetic diversity and population structure in white yam (dioscorea rotundata poir.). Agronomy, [online] 10(9), http://dx.doi.org/10.3390/AGRONOMY10091437
Résumé en langage clair
L’igname guinée (Dioscorea rotundata Poir.), une des cultures les plus importantes de l'Afrique de l’Ouest, est indigène dans la région. Dans cette étude, nous avons utilisé le génotypage par séquençage (GBS) pour caractériser les races locales d’igname guinée, les lignées généalogiques et les variétés commerciales afin de comprendre les relations génétiques et la structure des populations en vue de l’amélioration de cette espèce très importante en Afrique de l’Ouest et en Afrique équatoriale. Cette étude a permis de confirmer la fiabilité et l’exactitude des marqueurs SNP de haute densité générés par le génotypage fondé sur le séquençage de nouvelle génération couplé à des analyses statistiques complémentaires de la diversité génétique et de la structure des populations. Les relations génétiques mises en évidence entre les différents groupes pourraient être explorées plus à fond dans le cadre des programmes d’amélioration de l’igname guinée par l'identification de divers parents aux fins de la sélection et de la recherche génétique.
Résumé
© 2020, les auteurs. Titulaire de la licence : MDPI, Bâle, Suisse. Cet article est diffusé en libre accès selon les termes de la Creative Commons Attribution License, qui autorise l'utilisation, la distribution et la reproduction sans restriction sur tout support, à condition que l'auteur original et la source soient mentionnés. (CC BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). L’igname guinée (Dioscorea rotundata Poir.) est une des plus importantes plantes à tubercules en Afrique de l’Ouest, où elle est indigène et représente le plus grand réservoir de biodiversité après plusieurs années de domestication, de production, de consommation et de commerce. Dans la présente étude, nous avons utilisé la méthode du génotypage par séquençage (GBS) pour séquencer 814 génotypes de races locales de la banque de gènes, de lignées généalogiques et de variétés commerciales afin de comprendre le niveau de diversité génétique et le profil de la structure des populations de ces génotypes. La diversité génétique des différents génotypes a été évaluée à l’aide de trois méthodes de groupement complémentaires : l'analyse par modèles de mélanges, l’analyse discriminante des composantes principales (DAPC) et l’arbre phylogénétique. L’analyse des mélanges a révélé un nombre optimal de quatre groupes correspondant au nombre de grappes obtenues avec l’arbre phylogénétique. Les résultats du regroupement obtenus avec l’analyse des mélanges ont ensuite été validés à l’aide du regroupement fondé sur la DAPC. L’analyse de la variance moléculaire (AMOVA) a révélé une grande diversité génétique (96 %) au sein de chaque groupe. Nous avons ensuite réalisé une analyse de réseaux pour décrire les relations génétiques entre les trois groupes (lignées généalogiques, races locales de la banque de gènes et variétés commerciales) utilisés dans l’étude. Cette étude montre que l’utilisation de techniques de séquençage de pointe comme le GBS couplée à l’analyse statistique est une méthode robuste pour l’évaluation de la diversité génétique et de la structure des populations dans une culture complexe comme l’igname guinée.