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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Production de la première séquence de référence du chromosome 3B, chromosome de blé tendre

Blé
© CNRGV
Le blé tendre (Triticum aestivum L.) représente la première céréale cultivée au monde en termes de surfaces et constitue l’aliment de base de plus d’un tiers de la population mondiale. Fruit d’un travail de sélection continu conduit par l’homme depuis des millénaires, les variétés actuelles de blé tendre possèdent un génome complexe, dit polyploïde, associant trois sous-génomes, et dont la taille représente cinq fois celle du génome humain. Si cette complexité en fait un bon modèle pour l’analyse des grands génomes polyploïdes, le décryptage de sa séquence a représenté un véritable défi technique et méthodologique, qui a longtemps retardé le développement des programmes de génomique et de séquençage en particulier.

Une première au niveau international

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Dans le cadre du projet 3BSEQ financé en partie par l'ANR et France Agrimer, des chercheurs de l’INRA, du CEA (Genoscope), du CNRS, de l’Université d’Evry, en collaboration avec des collègues étrangers, ont produit la première séquence de référence d'un chromosome de blé tendre, le chromosome 3B. La mise au point d’une stratégie originale de séquençage, le développement d’outils bioinformatiques et l’identification de plusieurs dizaines de milliers de marqueurs moléculaires ont permis le séquençage et l’assemblage du chromosome 3B.

En comparant cette séquence avec les données génomiques d’espèces proches comme le riz ou le sorgho, les chercheurs ont remarqué que 35% des 7 700 gènes identifiés sur ce chromosome étaient localisés sur d’autres chromosomes chez les autres céréales. Ce résultat suggère fortement que la présence de ces gènes sur le chromosome 3B résulte de réarrangements génomiques successifs, récents et spécifiques du blé.

Une ressource unique pour l’amélioration variétale du blé

La séquence de référence du chromosome 3B constitue une ressource unique au monde qui ouvre de nouvelles potentialités pour l'identification de gènes importants d'un point de vue agronomique. Ainsi, des régions génomiques impliquées par exemple dans la résistance à des pathogènes, dans la tolérance à la sécheresse et dans le rendement, sont portées par le chromosome 3B et l'identification des gènes contrôlant ces caractères est en cours. Une meilleure connaissance du génome de blé revêt donc un double intérêt, à la fois fondamental pour comprendre les mécanismes sous-tendant son organisation, son fonctionnement et son évolution, et également finalisé, en facilitant le développement des outils et des méthodologies nécessaires à l’amélioration de l’efficacité des programmes de sélection.

Le Consortium International de Séquençage du Génome du Blé (IWGSC, www.wheatgenome.org), dans lequel l’INRA occupe une position de leader, s’est fixé pour objectif de terminer le séquençage des 20 autres chromosomes dans les trois ans à venir. Les scientifiques français de l’INRA et du CEA (Genoscope) ont d’ores et déjà pris en charge le séquençage de 2 autres chromosomes.

Le CNRGV est impliqué dans le consortium international de séquençage du génome du blé (IWGSC). Son rôle est de créer de nouvelles ressources et de nouveaux outils permettant d’accéder plus efficacement à la structure physique et à la séquence du génome du blé. C’est le centre de référence international pour l’ensemble des ressources génomiques du blé.