L’assemblage génomique à l’échelle chromosomique fournit des renseignements sur la biologie, l’évolution et le potentiel agronomique du seigle
Citation
Rabanus-Wallace, M.T., Hackauf, B., Mascher, M., Lux, T., Wicker, T., Gundlach, H., Baez, M., Houben, A., Mayer, K.F.X., Guo, L., Poland, J., Pozniak, C.J., Walkowiak, S., Melonek, J., Praz, C.R., Schreiber, M., Budak, H., Heuberger, M., Steuernagel, B., Wulff, B., Börner, A., Byrns, B., Čížková, J., Fowler, D.B., Fritz, A., Himmelbach, A., Kaithakottil, G., Keilwagen, J., Keller, B., Konkin, D., Larsen, J., Li, Q., Myśków, B., Padmarasu, S., Rawat, N., Sesiz, U., Biyiklioglu-Kaya, S., Sharpe, A., Šimková, H., Small, I., Swarbreck, D., Toegelová, H., Tsvetkova, N., Voylokov, A.V., Vrána, J., Bauer, E., Bolibok-Bragoszewska, H., Doležel, J., Hall, A., Jia, J., Korzun, V., Laroche, A., Ma, X.F., Ordon, F., Özkan, H., Rakoczy-Trojanowska, M., Scholz, U., Schulman, A.H., Siekmann, D., Stojałowski, S., Tiwari, V.K., Spannagl, M., Stein, N. (2021). Chromosome-scale genome assembly provides insights into rye biology, evolution and agronomic potential. Nature Genetics, [online] 53(4), 564-573. http://dx.doi.org/10.1038/s41588-021-00807-0
Résumé en langage clair
Le seigle est une plante céréalière exceptionnellement résiliente au climat. Il est largement utilisé pour produire par introgression des variétés de blé améliorées et possède tout l’éventail de gènes nécessaires pour l’hybridation. Il est cultivé au Canada sur des superficies limitées et est particulièrement utilisé dans les sols peu productifs. Le seigle se reproduit par pollinisation croisée et n’est domestiqué que depuis peu, de sorte qu’un patrimoine génétique sauvage diversifié est exploitable pour le seigle cultivé. Pour améliorer le potentiel agronomique du seigle, nous avons produit un assemblage annoté à l’échelle chromosomique du génome du seigle (7,9 gigabases). Nous avons largement validé la qualité de cet assemblage au moyen de diverses ressources accessibles. Ce nouvel assemblage génomique du seigle contribuera à accélérer l’amélioration chez le seigle et le blé.
Résumé
Le seigle (Secale cereale L.) est une plante céréalière exceptionnellement résiliente au climat. Il est largement utilisé pour produire par introgression des variétés de blé améliorées et possède tout l’éventail de gènes nécessaires pour l’hybridation. Le seigle est allogame et n’est domestiqué que depuis peu, de sorte qu’un patrimoine génétique sauvage diversifié est exploitable pour le seigle cultivé. Pour améliorer le potentiel agronomique du seigle, nous avons produit un assemblage annoté à l’échelle chromosomique du génome du seigle (7,9 gigabases) et avons largement validé sa qualité au moyen d’une série de ressources génétiques moléculaires. Nous montrons les applications de cette ressource grâce à un éventail d’études. Nous présentons des découvertes concernant l’isolement génétique incomplet du seigle cultivé par rapport à ses parents sauvages, les mécanismes de l’évolution structurelle du génome, la résistance aux agents pathogènes, la tolérance aux températures basses, les systèmes de contrôle de la fertilité pour l’hybridation et les avantages des introgressions blé-seigle sur le plan du rendement.