MultiCrisp

Partenaires

- Equipe Mécanismes de la Méiose et apomixie, IJPB
- Equipe Développement floral et déterminisme du sexe / Plateforme de Biologie Translationnelle, IPS2
- Equipe Biologie cellulaire et régénération, IJPB

Résumé du projet

La redondance génétique est un frein majeur à la recherche fondamentale et à l'amélioration des plantes. Les technologies récentes d'édition du génome offrent des solutions pour surmonter cet obstacle. Nous avons développé des outils et des méthodes pour la mutagenèse multiplexe CRISPR/Cas9. Nous avons mis en œuvre les outils pour l'analyse de la famille multigénique des cyclines chez Arabidopsis, pour la création de caractéristiques fruitières intéressantes chez la tomate et pour l'étude de la fréquence de recombinaison chez le blé. Dans le cas de la Cycline B, un criblage ciblant simultanément 9 gènes a été réalisé avec succès. En combinant le ciblage multiple et le génotypage par NGS, toute combinaison de mutations peut être identifiée et analysée. Une série de mutants présentant un défaut de fertilité a été identifiée et plusieurs conclusions peuvent être tirées. L'un des deux clades de Cyclines B (composé de cinq Cyclines B2.2/B2.3) est superflu pour le développement et la fertilité, comme le montre l'identification de quintuples K.O. Cependant, la dégradation de deux de ces Cyclines B par l'APC/C est nécessaire pour la terminaison de la méiose. Chez la tomate, nous avons ciblé des gènes associés à l'inflorescence, à la nouaison et aux stress abiotiques et des allèles clés d'importance agronomique ont été générés et caractérisés. La perte de fonction dans les gènes végétaux contrôlant la recombinaison méiotique peut augmenter la fréquence des crossovers et modifier leur distribution, comme cela a été démontré chez Arabidopsis, la tomate, le pois et le riz (Mieulet et al., Nature Plant, 2018). Nous construisons des lignées éditées chez le blé tendre pour étudier le rôle de RECQ4 chez cette espèce hexaploïde.
Tous les livrables techniques du projet sont mis à disposition des laboratoires SPS pour la mutagenèse ciblée chez les espèces végétales dicotylédones et monocotylédones. MultiCrisp a un impact au-delà de la communauté SPS puisque des collaborations internationales clés avec des partenaires publics et privés ont été mises en œuvre sur la base de ses résultats.

Publications principales :

Clepet C, Devani RS, Boumlik R, Hao Y, Morin H, Marcel F, Verdenaud M, Mania B, Brisou G, Citerne S, Mouille G, Lepeltier JC, Koussevitzky S, Boualem A, Bendahmane A. (2021) The miR166-SlHB15A regulatory module controls ovule development and parthenocarpic fruit set under adverse temperatures in tomato. Mol Plant. 14(7):1185-1198. doi:10.1016/j.molp.2021.05.005.

Jacob P, Avni A, Bendahmane A. (2018) Translational research: exploring and creating genetic diversity. Trends Plant Sci. 23(1):42-52. doi: 10.1016/j.tplants.2017.10.002.

Roldan MVG, Périlleux C, Morin H, Huerga-Fernandez S, Latrasse D, Benhamed M, Bendahmane A. (2017) Natural and induced loss of function mutations in SlMBP21 MADS-box gene led to jointless-2 phenotype in tomato. Sci Rep. 7(1):4402. doi: 10.1038/s41598-017-04556-1

Communications dans des conférences :

CREATE: CRISPR-APOBEC1/AID Extensive Allele Mutagenesis and TILLING-mediated variability Enrichment  - GIS Biotechnologies Vertes 2019