Variation allélique des gènes de réponse à la vernalisation et à la photopériode chez divers génotypes de blé d’hiver adaptés aux hautes latitudes en Amérique du Nord
Citation
Whittal, A., Kaviani, M., Graf, R., Humphreys, G., Navabi, A. (2018). Allelic variation of vernalization and photoperiod response genes in a diverse set of North American high latitude winter wheat genotypes. PLoS ONE, [online] 13(8), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0203068
Résumé en langage clair
Le développement du blé dépend en grande partie de la température de vernalisation et de la durée du jour, lesquelles dépendent au moins en partie de la variation génétique aux locus liés à la vernalisation (VRN) et à la photopériode (PPD), respectivement. La connaissance des variations génétiques associées au développement des plantes facilitera la sélection du blé d’hiver. Les objectifs de ces travaux de recherche étaient de caractériser la variation génétique aux principaux locus VRN et PPD dans un ensemble de lignées de blé d’hiver couramment cultivées ou mises au point au Canada. La majeure partie de la variation observée dans le développement du blé d’hiver s’explique par la variation génétique aux locus PPD-D1 et PPD-A1 et par l’interaction entre ces locus. La plupart des lignées de blé d’hiver adaptées aux hautes latitudes portent des allèles « hivernaux » à tous les principaux locus VRN et des allèles sensibles à la photopériode aux principaux locus PPD. Toutefois, les lignées adaptées aux basses latitudes, où les hivers sont plus doux, portaient un ou plusieurs gènes insensibles à la PPD, et ces gènes semblent contribuer à un meilleur rendement et à une meilleure adaptation.
Résumé
© 2018 Whittal et al. Il s’agit d’un article en libre accès diffusé selon les modalités de la Creative Commons Attribution License, qui autorise l’utilisation, la distribution et la reproduction de l’article sans restriction sur tout support, à condition que l’auteur original et la source soient mentionnés. Les principaux déterminants physiologiques de la phénologie du blé (Triticum aestivum L.) dans une région donnée sont la réponse à la température de vernalisation et la réponse à la durée du jour. Ces déterminants sont au moins en partie régulés par la variation allélique qui se présente aux locus associés à la vernalisation (VRN) et la photopériode (PPD). La caractérisation de la variation génétique associée à la phénologie du blé d’hiver peut aider les programmes de sélection à améliorer l’adaptation aux environnements locaux et à optimiser la phénologie du blé en fonction du changement de climat. Les objectifs de ces travaux de recherche étaient de caractériser la variation allélique aux principaux locus VRN et PPD dans un panel diversifié de génotypes de blé d’hiver adaptés aux hautes latitudes (n = 203) et d’associer la variation allélique à des caractères phénologiques, agronomiques et d’adaptation. Nous avons génotypé le panel en utilisant des marqueurs spécifiques des allèles aux locus liés à la vernalisation (VRN-A1, VRN-B1, VRN-D1 et VRN-B3) et à la photopériode (PPD-A1, PPD-B1 et PPD-D1), et nous avons également effectué un phénotypage en fonction de caractères importants sur le plan agronomique. Même si la sensibilité à la photopériode était prévalente, la majeure partie de la variation phénologique du panel de blé d’hiver s’expliquait par la variation allélique aux locus PPD-D1 et PPD-A1 et par l’interaction entre ces locus. Bien que le génotype habituel du blé d’hiver adapté aux hautes latitudes comprenne des allèles « hivernaux » à tous les principaux locus VRN et des allèles sensibles à la photopériode aux principaux locus PPD, aux basses latitudes, où les hivers sont plus doux, la présence d’un ou de deux allèles insensibles à la photopériode semble contribuer à un meilleur rendement et à une meilleure adaptation.