Cartographie génétique des déterminants du sexe et de l'auto-incompatibilité chez la plante androdioïque Phillyrea angustifolia

Abstract

La diversité des systèmes de reproduction et des types sexuels chez les angiospermes est spectaculaire, mais les facteurs de leur évolution restent mal compris. Chez les plantes de la famille des Oleacées, un système d'auto-incompatibilité (SI) inhabituel a été découvert récemment, dans lequel seules deux spécificités SI distinctes mais parfaitement homomorphes ségrégent de manière stable. Pour comprendre le rôle de ce système SI particulier dans la prévention ou la promotion de la diversité des phénotypes sexuels observés dans la famille des Oléacées, une première étape essentielle est de caractériser l'architecture génétique de ces deux traits. Ici, nous avons développé une carte génétique à haute densité de l'arbuste androdioïque P. angustifolia basée sur un croisement F1 entre un hermaphrodite et un parent mâle avec des génotypes SI distincts. En utilisant une approche de séquençage par double digestion associée à un site de restriction (ddRAD), nous avons obtenu des génotypes fiables pour 196 descendants et leurs deux parents sur 10 388 marqueurs. La carte résultante comprend 23 groupes de liaison totalisant 1 855,13 cM sur la carte moyenne par sexe. Nous avons trouvé de forts signaux d'association pour les phénotypes sexe et SI, qui étaient chacun associés à un ensemble unique de marqueurs sur les groupes de liaison 12 et 18 respectivement, démontrant l'héritage de ces traits comme facteurs mendéliens uniques et indépendants. La carte de liaison de P. angustifolia montre une synténie robuste avec le génome de l'olivier dans son ensemble. Deux des six marqueurs strictement associés au SI chez P. angustifolia présentent une forte similitude avec une région chromosomique de 741 kb récemment identifiée et entièrement liée au phénotype SI sur le chromosome 18 du génome de l'olivier, ce qui fournit une forte validation croisée. Le locus SI se distingue par un réarrangement marqué, tandis que le locus sexuel est resté relativement colinéaire entre les deux espèces. Cette carte de liaison de P. angustifolia sera une ressource utile pour étudier les différentes façons dont les systèmes de détermination du sexe et du SI ont co-évolué dans le contexte phylogénétique plus large de la famille des Oléacées.