Orge et blé
Vers de nouvelles variétés
Lancé en 2008 et coordonné par l’Inra, le projet européen
TriticeaeGenome touche à sa fin : les résultats ont été présentés le 16
mai. La qualité du travail réalisé permettra l'élaboration de nouvelles
variétés de blé et d'orge, en développant les connaissances et outils en
génomique de ces céréales.
TriticeaeGenome touche à sa fin : les résultats ont été présentés le 16
mai. La qualité du travail réalisé permettra l'élaboration de nouvelles
variétés de blé et d'orge, en développant les connaissances et outils en
génomique de ces céréales.
En regroupant les meilleures équipes de recherche européennes, le projet TriticeaeGenome a permis des avancées majeures dans le domaine de la génétique des céréales à paille. Les chercheurs ont construit les cartes physiques de chromosomes de blé tendre et d’orge, permettant ainsi d’accélérer l’identification de gènes d’intérêt, et ils ont mis à disposition un panel de variétés destiné à améliorer la sélection. Ils ont également développé des outils performants en bio-informatique pour stocker, gérer, exploiter et diffuser les résultats du projet à toute la communauté scientifique.
Pour une meilleure sélection variétale
Les chercheurs ont construit les cartes physiques de six chromosomes de blé tendre (sur vingt-et-un chromosomes) et d’orge (sur sept chromosomes), qui portent des dizaines de gènes d’intérêt agronomique. Ces cartes permettent d’isoler beaucoup plus rapidement les gènes d’intérêt agronomique comme ceux responsables de la résistance à la sécheresse, à des maladies fongiques majeures (rouilles, septoriose, fusariose…), ou impliqués dans le rendement et la qualité chez le blé et l’orge.
Cinq de ces gènes étaient plus particulièrement ciblés dans le projet et l’accès aux cartes physiques et au nombreux marqueurs moléculaires produits pendant le projet ont permis d’aller jusqu’à l’identification de gènes candidats pour certains d’entre eux. Les gènes candidats et les marqueurs sont des outils précieux pour une sélection de précision et une amélioration variétale plus efficace. Ces cartes physiques sont une contribution majeure du projet aux efforts des consortia internationaux pour le séquençage des génomes de blé et d’orge.
Un nouveau panel de variétés
Les partenaires de TriticeaeGenome impliqués dans la sélection de nouvelles variétés ont sélectionné un panel de 372 lignées représentant la diversité des lignées élites de France, du Royaume-Uni et d’Allemagne pour réaliser des analyses génétiques plus efficaces. En utilisant ce type de panel pour réaliser des analyses de caractères d’intérêt agronomique (rendement, qualité…) et des analyses moléculaires, il est possible d’associer rapidement des régions des chromosomes avec lesdits caractères et ainsi identifier des marqueurs pour leur sélection. Ce panel a été distribué à différents groupes en Inde et en Argentine dans le cadre d’un réseau de collaboration (TGN) tissé entre TriticeaeGenome et des partenaires externes au projet.
Des outils de pointe en bio-informatique
Des nouveaux outils de bio-informatique et bases de données ont également vu le jour dans le cadre de TriticeaeGenome. En voici quelques exemples :
• L’unité de recherche génomique-info (URGI) de l’Inra Versailles-Grignon est en charge de collecter toutes les données "Blé" générées dans le cadre du projet et de les inventorier dans une base de données dédiée. Cet outil est devenu la référence internationale pour les données de génomique et est accessible à toute la communauté intéressée par cette céréale. Le Helmholtz Zentrum Muenchen (MIPS) à Munich a mis en place une base de données équivalente pour l’orge et les deux bases de données échangent leurs informations dans un format identique.
• Une nouvelle interface, appelée CrowsNest, a été développée par le MIPS pour visualiser facilement les relations entre les cartes physiques de blé et d’orge et les génomes d’autres céréales dont la séquence est déjà acquise (riz, sorgho, brome…) En l’absence de séquence de référence pour le blé et l’orge, ce type d’outil permet d’utiliser les données de séquence des génomes modèles pour avancer plus rapidement dans le clonage de gènes et la caractérisation des génomes de blé et d’orge.
• TriAnnot développé par l’Inra est, quant à lui, un outil d’annotation de séquences. Il permet d’obtenir rapidement l’information du type de gènes et autres éléments présents sur une séquence ou un génome donné. Il est actuellement utilisé pour annoter le chromosome 3B dont la carte physique a été produite par TriticeaeGenome.
• Un nouveau programme, Linear Topography Contig (LTC) a été établi par l’université d’Haïfa et l’Inra pour améliorer l’assemblage de cartes physiques chez les génomes complexes. Cet outil va plus loin que ces prédécesseurs et est désormais utilisé dans d’autres projets de recherche à travers le monde.
Le début d’autres projets…
La fin du projet TriticeaeGenome marque le début d’autres projets qui utiliseront les ressources, les connaissances et les réseaux établis au sein du projet depuis 2008.
En France, ce sera le cas du projet investissement d’Avenir Breedwheat lancé en septembre 2011, qui s’appuie notamment sur un certain nombre de ressources générées dans TriticeaeGenome, avec la même ambition : améliorer les triticées pour soutenir le développement d’une agriculture compétitive et durable.
Contacts : Catherine Feuillet, coordinateur du projet TriticeaeGenome, Inra de Clermont-Ferrand Theix ; tél. : 04.73.62.46.84 ; courriel : catherine.feuillet@clermont.inra.fr
Pour une meilleure sélection variétale
Les chercheurs ont construit les cartes physiques de six chromosomes de blé tendre (sur vingt-et-un chromosomes) et d’orge (sur sept chromosomes), qui portent des dizaines de gènes d’intérêt agronomique. Ces cartes permettent d’isoler beaucoup plus rapidement les gènes d’intérêt agronomique comme ceux responsables de la résistance à la sécheresse, à des maladies fongiques majeures (rouilles, septoriose, fusariose…), ou impliqués dans le rendement et la qualité chez le blé et l’orge.
Cinq de ces gènes étaient plus particulièrement ciblés dans le projet et l’accès aux cartes physiques et au nombreux marqueurs moléculaires produits pendant le projet ont permis d’aller jusqu’à l’identification de gènes candidats pour certains d’entre eux. Les gènes candidats et les marqueurs sont des outils précieux pour une sélection de précision et une amélioration variétale plus efficace. Ces cartes physiques sont une contribution majeure du projet aux efforts des consortia internationaux pour le séquençage des génomes de blé et d’orge.
Un nouveau panel de variétés
Les partenaires de TriticeaeGenome impliqués dans la sélection de nouvelles variétés ont sélectionné un panel de 372 lignées représentant la diversité des lignées élites de France, du Royaume-Uni et d’Allemagne pour réaliser des analyses génétiques plus efficaces. En utilisant ce type de panel pour réaliser des analyses de caractères d’intérêt agronomique (rendement, qualité…) et des analyses moléculaires, il est possible d’associer rapidement des régions des chromosomes avec lesdits caractères et ainsi identifier des marqueurs pour leur sélection. Ce panel a été distribué à différents groupes en Inde et en Argentine dans le cadre d’un réseau de collaboration (TGN) tissé entre TriticeaeGenome et des partenaires externes au projet.
Des outils de pointe en bio-informatique
Des nouveaux outils de bio-informatique et bases de données ont également vu le jour dans le cadre de TriticeaeGenome. En voici quelques exemples :
• L’unité de recherche génomique-info (URGI) de l’Inra Versailles-Grignon est en charge de collecter toutes les données "Blé" générées dans le cadre du projet et de les inventorier dans une base de données dédiée. Cet outil est devenu la référence internationale pour les données de génomique et est accessible à toute la communauté intéressée par cette céréale. Le Helmholtz Zentrum Muenchen (MIPS) à Munich a mis en place une base de données équivalente pour l’orge et les deux bases de données échangent leurs informations dans un format identique.
• Une nouvelle interface, appelée CrowsNest, a été développée par le MIPS pour visualiser facilement les relations entre les cartes physiques de blé et d’orge et les génomes d’autres céréales dont la séquence est déjà acquise (riz, sorgho, brome…) En l’absence de séquence de référence pour le blé et l’orge, ce type d’outil permet d’utiliser les données de séquence des génomes modèles pour avancer plus rapidement dans le clonage de gènes et la caractérisation des génomes de blé et d’orge.
• TriAnnot développé par l’Inra est, quant à lui, un outil d’annotation de séquences. Il permet d’obtenir rapidement l’information du type de gènes et autres éléments présents sur une séquence ou un génome donné. Il est actuellement utilisé pour annoter le chromosome 3B dont la carte physique a été produite par TriticeaeGenome.
• Un nouveau programme, Linear Topography Contig (LTC) a été établi par l’université d’Haïfa et l’Inra pour améliorer l’assemblage de cartes physiques chez les génomes complexes. Cet outil va plus loin que ces prédécesseurs et est désormais utilisé dans d’autres projets de recherche à travers le monde.
Le début d’autres projets…
La fin du projet TriticeaeGenome marque le début d’autres projets qui utiliseront les ressources, les connaissances et les réseaux établis au sein du projet depuis 2008.
En France, ce sera le cas du projet investissement d’Avenir Breedwheat lancé en septembre 2011, qui s’appuie notamment sur un certain nombre de ressources générées dans TriticeaeGenome, avec la même ambition : améliorer les triticées pour soutenir le développement d’une agriculture compétitive et durable.
Contacts : Catherine Feuillet, coordinateur du projet TriticeaeGenome, Inra de Clermont-Ferrand Theix ; tél. : 04.73.62.46.84 ; courriel : catherine.feuillet@clermont.inra.fr
