Régulationépigénétique du développementfloral chez le palmieràhuile

Transcription

1 Journée Filière Palmier à Huile Montpellier, 9 juillet 2012 Régulationépigénétique du développementfloral chez le palmieràhuile Alain RIVAL, Thierry BEULE, Frédérique RICHAUD, Pascal ILBERT, Estelle JALIGOT CIRAD, UMR DIADE, Montpellier, France

2 Pourquoi s intéresser au développement floral? Pour son importance dans la formation des fruits et des graines. aux mécanismes épigénétiques? Parce qu ils permettent de prendre en compte l influence de l environnement sur les phénotypes. 2

3 Le phénotype mantled: caractéristiques Fruit Normal Fruit mantled léger Fruit mantled sévère Variation somaclonale: chez les palmiers clonés in vitro Altération des organes floraux: peu d huile, stérilité, visible uniquement à l âge adulte Très hétérogène: incidence, sévérité Instable: réversion spontanée 3

4 Ce que nous avons appris Pas de défaut génétique/cytologique Héritabilité non-mendélienne Hypométhylation du génome -19.3% -7.4% Transcription perturbée Phénotype: conversion étamines carpelles comme mutants gènes MADS-box classe B 4

5 Notre hypothèse Les mécanismes épigénétiques régulant le développement sont perturbés in vitro (hormones, re-programmation) Dans l ensemble ces perturbations n ont pas d effet détectable sur le phénotype et/ou sont transitoires Chez la plante adulte, la voie de régulation contrôlant la morphogenèse florale reste altérée (sensibilité partagée chez palmiers?) 5

6 La (double) stratégie Stades in vitro: évaluer la stabilité génomique et épigénétique au long du procédé Stade adulte (inflorescences): explorer la régulation épigénétique du développement reproducteur 6

7 La (double) stratégie Stades in vitro: évaluer la stabilité génomique et épigénétique au long du procédé Suivre la stabilité phénotypique au champ Stade adulte (inflorescences): explorer la régulation épigénétique du développement reproducteur 7

8 La (double) stratégie Stades in vitro: évaluer la stabilité génomique et épigénétique au long du procédé Suivre la stabilité phénotypique au champ Remonter aux origines du phénotype mantled Stade adulte (inflorescences): explorer la régulation épigénétique du développement reproducteur 8

9 Stabilité des cultures cellulaires Palmier issu de semence Clonage1 Régénérant normal Régénérant mantled 9

10 Stabilité des cultures cellulaires Palmier issu de semence Clonage1 Régénérant normal Régénérant mantled Clonage 2 Clonage 2 Lignées «normales» Lignées «mantled» Propagation sur 1 an, prélèvements périodiques pour extractions ADN/ARN 10

11 Stabilité des cultures cellulaires Variations de la méthylation du génome? Quantification par HPLC Variations de l expression des gènes? Analyse transcriptomique Modification de la distribution/de l activité des Eléments Transposables (ETs)? S-SAP/analyse transcriptomique 11

12 Influence du temps de prolifération sur la méthylation de l ADN Rival et al, sous presse 12

13 Influence du temps de prolifération sur la méthylation de l ADN Rival et al, sous presse 13

14 Stabilité des cultures cellulaires Variations de la méthylation du génome? Quantification par HPLC Variations de l expression des gènes? Analyse transcriptomique Modification de la distribution/de l activité des Eléments Transposables (ETs)? S-SAP/analyse transcriptomique 14

15 Régulation épigénétique du développement floral Gènes MADS-box Chanderbali et al.,

16 Régulation épigénétique du développement floral Gènes Polycomb Gènes MADS-box ETs Chanderbali et al., 2010 Facteurs de transcription 16

17 Régulation épigénétique du développement floral Gènes Polycomb Gènes MADS-box Modifications épigénétiques dans les fleurs mantled? Bisulfite, ChIP ETs Modification de la transcription dans les fleurs mantled? RNAseq, Q-PCR Chanderbali et al., 2010 Facteurs de transcription 17

18 Structure et régulation des gènes MADS-box Rétrotransposon Copia Rétrotransposon Gypsy fancygene: Rambaldi et Ciccarelli,

19 Structure et régulation des gènes MADS-box Rétrotransposon Copia Rétrotransposon Gypsy fancygene: Rambaldi et Ciccarelli, 2009 KisMeth: Gruntman et al., LTR CG U5 R U3 CHG CHH Inflos normales Inflos mantled 19

20 Perspectives Jusqu ici les travaux sur l anomalie mantled ont buté sur le manque séquences disponibles Les techniques NGS (Next-Generation Sequencing) nous permettent maintenant d accéder à des niveaux d études plus exhaustifs 20

21 Things written in pen you can t change. That s DNA. But things written in pencil you can. That s epigenetics. Danielle Reed, Généticienne National Geographic, numéro de Janvier 2012 Merci de votre attention