MERCI

Reaping the benefits of improved meiotic recombination for crop improvement

Partenaires

- Institut Jean-Pierre Bourgin (IJPB)
Equipe: Méiose & Recombinaison
- UMR Génétique Quantitative et Evolution - Le Moulon (GQE-Le Moulon)
Equipe: Recombinaison des Allèles en Méiose : Déterminisme, Applications, Modélisation 
- Consortium de semenciers : KWS, SECOBRA et MARS

Résumé du projet

La recombinaison méiotique est cruciale car elle permet le remaniement de l'information génétique entre les individus par la formation de crossovers méiotiques (CO). Contrôler la recombinaison méiotique représente un enjeu majeur pour l’amélioration des plantes car le faible nombre et la répartition non homogène des CO limitent fortement la diversité génétique créée par brassage au cours de la méiose. Pour lever ces verrous, notre projet visait à (i) montrer que l’on peut amplifier le taux de CO chez une espèce de grande culture (ici le colza) en inactivant les facteurs anti-CO identifiés chez Arabidopsis thaliana (ii) identifier et caractériser les facteurs contrôlant la distribution des CO chez les plantes et (iii) déterminer quels sont les meilleurs schémas de sélection à appliquer pour maximiser les bénéfices d’une augmentation/relocalisation de la recombinaison dans les programmes de création variétale.
Le projet s’appuyait sur la complémentarité des partenaires pour assurer le transfert entre recherche fondamentale et innovation variétale. Dans l'ensemble, le projet a fourni des connaissances, des outils et des savoir-faire permettant de mieux rationaliser l'utilisation de la recombinaison méiotique dans les programmes de sélection végétale ; il nous a également aidés à renforcer les liens avec les entreprises de sélection végétale, en passant de l'échange d'informations à la co-construction de projets.

Publications :

Blary, A., Jenczewski, E. (2018). Manipulation of crossover frequency and distribution for plant breeding. Theoretical and Applied Genetics, 1-18. , DOI : 10.1007/s00122-018-3240-1

Capilla-Perez L, Solier V, Portemer V, Chambon A, Hurel A, Guillebaux A, Vezon D, Cromer L, Grelon M, Mercier R. (2018) The HEM Lines: A New Library of Homozygous Arabidopsis thaliana EMS Mutants and its Potential to Detect Meiotic Phenotypes. Front Plant Sci 2018; 9:1339.

Christophorou N, She W, Long J, Hurel A, Beaubiat S, Idir Y, Tagliaro-Jahns M, Chambon A, Solier V, Vezon D, Grelon M, Feng X, Bouché N, Mézard C. (2020) AXR1 affects DNA methylation independently of its role in regulating meiotic crossover localization. PLoS Genet. 16(6):e1008894

Jenczewski E. (2020) La régulation génétique du taux de recombinaison chez les plantes. Le sélectionneur Français. 11-21

Mercier R. (2020) Manipuler la méiose pour augmenter globalement ou abolir la recombinaison. Le sélectionneur Français. 43-48

Pfalz M., Gonzalo A., Christophorou N., Blary A., Berard A., Bessoltane N., Montes E., Jaffrelo L., Poncet C., Le Paslier M.C., Nesi N., Charif D. and E. Jenczewski (2020) Identifying and isolating of meiotic mutants in polyploid Brassica crops. Methods Mol Biol, 2061:303-318

Tourrette E., Bernardo R., Falque M., Martin OC. (2019) Assessing by Modeling the Consequences of Increased Recombination in Recurrent Selection of Oryza sativa and Brassica rapa. G3, 12 (9) 4169-4181

Tourrette E., Falque M., Martin OC. (2020) Augmenter la recombinaison dans les programmes de sélection: promesses et points de vigilance. Le sélectionneur Français. 71-81

Tourrette E., Falque M., Martin OC. (2021) Enhancing backcross programs through increased recombination. Genet Sel Evol, 1 (53) 25

Tourrette E., Ph Dissertation, Unleashing genetic diversity in breeding by increasing recombination: an in silico study; defended on November 25, 2019

Vidal A., Gauthier F., Rodrigez W., Guiglielmoni N., Leroux D., Chevrolier N., Jasson S., Tourrette E., Martin OC., Falque M. (2022) SeSAM: software for automatic construction of order-robust linkage maps. BMC Bioinformatics, 1 (23) 499

Communications dans des conferences:

Capilla-Perez L., Solier V., Portemer V., Chambon A., Hurel A., Christophorou N., Vezon D., Grelon M., Mercier R.. Description of new Arabidopsis thaliana mutants with defects in crossover number and distribution. EMBO Meiosis Meeting 2019 (poster)

Tourrette E., Falque M., Martin O. C. Unleashing genetic diversity by increased meiotic recombination: an in silico benchmark. DuPont Plant Sciences Symposia series: "Genetic Diversity: a Cornerstone of Plant Breeding", Paris (France), September 2017 (poster)

Tourrette E., Falque M., Martin O. C. Unleashing genetic diversity by increased meiotic recombination: an in silico benchmark. Plant and Animal Genome Conference, San Diego (USA), January 2018 (poster)

Tourrette E., Falque M., Martin O. C. Unleashing genetic diversity by increased meiotic recombination: an in silico benchmark. Maize Meeting, Saint-Malo (France), March 2018 (poster)

Tourrette E., Falque M., Martin O. C. Unleashing genetic diversity by increased meiotic recombination: an in silico benchmark. Eucarpia Biometrics, Ghent (Belgium), September 2018 (talk)

Tourrette E., Falque M., Martin O. C. Using increased recombination to accelerate genomic selection programs. Eucarpia Maize and Sorghum, Freising (Germany), October 2019 (talk)