Identification of QTL and association of a phytoene synthase gene with endosperm colour in durum wheat

La couleur jaune de la semoule de blé dur (Triticum turgidum L. var durum) est due, en partie, à la présence de pigments caroténoïdes qui se trouvent dans l’albumen et elle joue un rôle important dans l’évaluation de la qualité associée l’utilisation finale des produits. Nous avons voulu vérifier si une variation dans les gènes codant la phytoène synthase (psy), une enzyme au rôle critique dans la biosynthèse des caroténoïdes, peut expliquer, partiellement du moins, la variation de couleur de l’albumen des différents cultivars de blé dur. En utilisant des données de séquence du riz, nous avons conçu des amorces pour amplifier, cloner et séquencer les gènes psy des cultivars Kofa (coloration foncée) et W9262-260D3 (coloration moyenne) du blé dur. Le séquençage a permis de confirmer la présence de quatre gènes psy chez chacun des parents, correspondant à une famille génique de deux membres désignés psy1-1, psy1-2 et psy2-1 et psy2-2. Une carte génétique a été construite à l’aide de 155 lignées dihaploïdes F1 issues du croisement W9262-260D3/Kofa et de 194 marqueurs microsatellites et DArT®. En utilisant des marqueurs spécifiques des allèles psy1-1 et psy2-1 ainsi que la cartographie du chromosome, nous avons pu déterminer que les gènes psy1 et psy2 appartenaient aux chromosomes des groupes 7 et 5, respectivement. Quatre locus quantitatifs (QTL) jouant un rôle dans la variation phénotypique de la couleur de l’albumen ont été identifiés sur les chromosomes 2A, 4B, 6B et 7B. La co-ségrégation du locus psy1-1 avec le QTL 7B révèle une association entre ce gène et la variation phénotypique relative à la couleur de l’albumen. Il s’agit d’une première dans la cartographie des gènes psy, et nos résultats viennent corroborer le rôle du gène psy1-1 dans la coloration foncée de l’albumen du blé dur. Ce gène constitue une cible pour l’élaboration de marqueurs moléculaires permettant de faciliter la sélection à l’égard de la coloration de l’albumen dans les programmes de sélection chez le blé dur.