{"id":3348,"date":"2023-04-20T12:12:38","date_gmt":"2023-04-20T11:12:38","guid":{"rendered":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3348"},"modified":"2023-04-20T12:12:38","modified_gmt":"2023-04-20T11:12:38","slug":"developpement-et-caracterisation-genetique-de-deux-lignees-mutantes-de-colza-par-souhail-channaoui12-mohamed-el-fechtali1-abdelghani-nabloussi1","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/?p=3348","title":{"rendered":"D\u00c9VELOPPEMENT ET CARACT\u00c9RISATION G\u00c9N\u00c9TIQUE DE DEUX LIGN\u00c9ES MUTANTES DE COLZA. Par Souhail Channaoui1,2, Mohamed El Fechtali1, Abdelghani Nabloussi1*"},"content":{"rendered":"
\"Dr

Dr Souhail Chennaoui, Chercheur INRA CRRA Errachidia<\/p><\/div>\n

Dans les zones de culture du colza marqu\u00e9es par un stress hydrique accru, il est n\u00e9cessaire de disposer de cultivars nains et \u00e0 feuilles lob\u00e9es \u00e9troites afin de r\u00e9duire la transpiration dans un syst\u00e8me de production intensif. R\u00e9cemment, une lign\u00e9e mutante naine \u2018H2M-1\u2019 et un mutant \u00e0 feuilles lob\u00e9es \u00e9troites \u2018H2M-2\u2019 ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s par mutag\u00e9n\u00e8se \u00e0 l’aide des agents mutag\u00e8nes chimique (m\u00e9thane sulfonate d’\u00e9thyle, EMS) et physique (rayons gamma) (Channaoui et al., 2019). Pour exploiter correctement ces caract\u00e8res mut\u00e9s dans un programme de s\u00e9lection efficace, il faut comprendre leur mode d’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9. D\u2019une part, il existe des r\u00e9sultats contradictoires concernant l\u2019h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 du nanisme dans les lign\u00e9es mutantes de colza d\u00e9velopp\u00e9es dans des travaux ant\u00e9rieurs (Wang et al., 2016; Xiang et al., 2016). D\u2019autre part, et \u00e0 notre connaissance, il y a peu d’informations sur l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 et le contr\u00f4le g\u00e9n\u00e9tique de la taille des feuilles (Jian et al., 2017). Par cons\u00e9quent, l’objectif de cette \u00e9tude est d’examiner l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 des caract\u00e8res mut\u00e9s li\u00e9s au nanisme et aux feuilles \u00e0 lobes \u00e9troits.<\/p>\n

M\u00e9thodologie de travail<\/strong><\/p>\n

Des plantes de la vari\u00e9t\u00e9 de type sauvage \u2018INRA-CZH2\u2019 (P1<\/sub>) ont \u00e9t\u00e9 crois\u00e9es r\u00e9ciproquement en 2015\/2016 avec les plantes mutantes \u2018H2M-1\u2019 et \u2018H2M-2\u2019 (P2<\/sub>) pour obtenir la g\u00e9n\u00e9ration F1<\/sub>. En 2016\/2017, les plantes F1<\/sub> issues de croisements r\u00e9ciproques ont \u00e9t\u00e9 autof\u00e9cond\u00e9s pour obtenir des graines F2<\/sub> et \u00e9galement r\u00e9trocrois\u00e9es avec les deux parents pour obtenir des graines BC1<\/sub>F1<\/sub> (F1<\/sub> \u00d7 P1<\/sub> et F1<\/sub> \u00d7 P2<\/sub>). Les croisements r\u00e9ciproques originaux ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9p\u00e9t\u00e9s pour obtenir des graines F1<\/sub> dans le m\u00eame environnement que les graines F2<\/sub> et BC1<\/sub>F1<\/sub>. Les graines r\u00e9sultantes de P1<\/sub>, P2<\/sub>, F1<\/sub>, F1<\/sub>r, F2<\/sub>, F2<\/sub>r, BC1<\/sub>F1<\/sub> ont \u00e9t\u00e9 plant\u00e9es selon un dispositif compl\u00e8tement al\u00e9atoire avec trois r\u00e9p\u00e9titions, \u00e0 la station exp\u00e9rimentale de Sidi Allal Tazi en 2017\/2018. Des pratiques culturales conventionnelles et uniformes ont \u00e9t\u00e9 suivies pour \u00e9viter les variations de terrain et les effets environnementaux.<\/p>\n

\"Figure

Figure 1. Feuille du vari\u00e9t\u00e9 sauvage INRA-CZH2 (a) et feuille lob\u00e9e \u00e9troite du mutant H2M-2 (b). Plante de INRA-CZH2 (c) et plante de H2M-2 (d) au stade de huit feuilles.<\/p><\/div>\n

Sur les populations \u00e9tablies, des caract\u00e9ristiques particuli\u00e8res distinguant les mutants de la vari\u00e9t\u00e9 t\u00e9moin de type sauvage ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9es, \u00e0 savoir la hauteur des plantes pour H2M-1 (92,8 \u00b1 4,64 cm) et la forme des feuilles pour H2M-2 (feuille lob\u00e9e de forme r\u00e9duite) (Figure 1b, 1d). Le type sauvage a pr\u00e9sent\u00e9 une hauteur de plante moyenne de 161 \u00b1 8,40 cm et une forme de feuille normale (feuilles larges lob\u00e9es) (Figure 1a, 1c). Pour les populations P1<\/sub>, P2<\/sub> et F1<\/sub>, dix plantes g\u00e9n\u00e9tiquement homog\u00e8nes par population ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es de mani\u00e8re al\u00e9atoire pour toutes les observations et mesures, tandis que pour les populations F2<\/sub> et BC1<\/sub>F1<\/sub>, le nombre de plantes par population \u00e9tait beaucoup plus \u00e9lev\u00e9, mais variable en raison de la disponibilit\u00e9 de ces plantes comme indiqu\u00e9 dans les tableaux 1 et 2.<\/p>\n

\"Tableau

Tableau 1. Distribution de la hauteur des plantes et le test du khi-deux pour les ratios de s\u00e9gr\u00e9gation dans les populations F1, F2 et BC1F1 r\u00e9sultant de croisements r\u00e9ciproques entre la lign\u00e9e de type sauvage \u2018INRA-CZH2\u2019 et le mutant \u2018H2M-1\u2019.<\/p><\/div>\n

\"Tableau

Tableau 2. Distribution de la forme des feuilles et le test du khi-deux pour les ratios de s\u00e9gr\u00e9gation dans les populations F1, F2 et BC1F1 r\u00e9sultant de croisements r\u00e9ciproques entre la lign\u00e9e de type sauvage \u2018INRA-CZH2\u2019 et le mutant \u2018H2M-2\u2019.<\/p><\/div>\n

Le test Khi-carr\u00e9 (\u03c72<\/sup>) a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour \u00e9valuer les ratios de s\u00e9gr\u00e9gation. Ce test permet de mesurer l’\u00e9cart entre les effectifs observ\u00e9s et th\u00e9oriques par la formule suivante\u00a0:<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

O\u00f9,<\/p>\n

Oi<\/sub>\u00a0: effectif observ\u00e9 pour le ph\u00e9notype i.<\/p>\n

Ti<\/sub>\u00a0: effectif th\u00e9orique pour le ph\u00e9notype i.<\/p>\n

n\u00a0: nombre de ph\u00e9notypes.<\/p>\n

Les moyennes r\u00e9ciproques de F1<\/sub> et F2<\/sub> ont \u00e9t\u00e9 compar\u00e9es par des tests t<\/em> ind\u00e9pendants afin de trancher sur la pr\u00e9sence ou l\u2019absence de l\u2019effet maternel et cytoplasmique sur l\u2019expression et la transmission des caract\u00e8res mut\u00e9s.<\/p>\n

R\u00e9sultats<\/strong><\/p>\n

Hauteur des plantes : croisement entre le type sauvage \u2018INRA-CZH2\u2019 et la lign\u00e9e mutante \u2018H2M-1\u2019.<\/span><\/em><\/p>\n

\"Figure

Figure 1. Feuille du vari\u00e9t\u00e9 sauvage INRA-CZH2 (a) et feuille lob\u00e9e \u00e9troite du mutant H2M-2 (b). Plante de INRA-CZH2 (c) et plante de H2M-2 (d) au stade de huit feuilles.<\/p><\/div>\n

Les plantes de la vari\u00e9t\u00e9 INRA-CZH2 sont d\u2019une taille moyenne de 161 \u00b1 8,4 cm, variant de 141 \u00e0 180 cm, tandis que celles du mutant H2M-1 font une taille moyenne de 92,8 \u00b1 4,64 cm qui oscille entre 80 et 100 cm (Figure 2). La hauteur moyenne des plantes F1<\/sub> issues du croisement INRA-CZH2 \u00d7 H2M-1 est de 157,92 \u00b1 10,1 cm et fluctue de 145 \u00e0 175 cm. Cela indique que le caract\u00e8re sauvage (hauteur normale) est dominant sur le caract\u00e8re mut\u00e9 (nanisme). Autrement dit, la mutation obtenue est contr\u00f4l\u00e9e par un ou des g\u00e8nes r\u00e9cessifs. Par ailleurs, les plantes F1<\/sub> issues du croisement r\u00e9ciproque ont enregistr\u00e9 une taille moyenne de 156,92 \u00b1 9,12 cm, d\u00e9duite des valeurs allant de 145 \u00e0 170 cm (Figure 2). La diff\u00e9rence entre les hauteurs moyennes des plantes F1<\/sub> des deux croisements r\u00e9ciproques n’\u00e9tant pas significative (t<\/em> = 0,801, p<\/em> > 0,05), ce qui indique l\u2019absence d\u2019un effet maternel. La hauteur moyenne des plantes F2<\/sub> du croisement INRA-CZH2 \u00d7 H2M-1 est de 146,47 cm et varie de 82 \u00e0 180 cm. Cette moyenne n’\u00e9tant pas significativement diff\u00e9rente (t <\/em>= 0,253, p<\/em> > 0,05) de la taille moyenne des plantes F2<\/sub> du croisement r\u00e9ciproque qui est de 146,14 cm et fluctuant entre 83 et 175 cm (Figure 2). L\u2019analyse des g\u00e9n\u00e9rations F2<\/sub> des deux croisements r\u00e9ciproques confirme ainsi l’absence de l\u2019effet cytoplasmique.<\/p>\n

Dans la population F2<\/sub> regroup\u00e9e, les plantes ont \u00e9t\u00e9 divis\u00e9es en trois classes distinctes pour la hauteur des plantes. La premi\u00e8re classe est constitu\u00e9e de plantes ayant une hauteur similaire au parent H2M-1, allant de 80 \u00e0 100 cm, la deuxi\u00e8me comprend des plantes de hauteur interm\u00e9diaire allant de 104 \u00e0 142 cm et la troisi\u00e8me classe est constitu\u00e9e de plantes ayant une hauteur entre 146 et 178 cm similaire au parent INRA-CZH2 (Figure 2). De m\u00eame, dans chacune des deux populations F2<\/sub> r\u00e9ciproques, les plantes \u00e9taient r\u00e9parties en trois classes. En effet, le nombre d’individus de la population F2 <\/sub>issue du croisement INRA-CZH2 \u00d7 H2M-1 <\/strong>dans la classe [80-100 cm] repr\u00e9sente environ 1\/16, ceux de la classe [104-142 cm] en forment 3\/16, alors qu\u2019ils constituent 12\/16 dans la classe [146-178 cm]. De m\u00eame, les individus de la population F2<\/sub> r\u00e9ciproque suivent la m\u00eame distribution, avec des proportions d’environ 1\/16 pour la premi\u00e8re classe [80-100 cm], 3\/16 pour [104-142 cm], et 12\/16 pour la classe [146-178 cm] (Tableau 1).<\/p>\n

Sur la base de ces observations, il a \u00e9t\u00e9 suppos\u00e9 que deux g\u00e8nes r\u00e9cessifs \u00e0 \u00e9pistasie dominante, contr\u00f4lent l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 de la hauteur des plantes de la lign\u00e9e mutante en question. Les ratios F2<\/sub> attendus, sur la base de cette hypoth\u00e8se, seraient de 12:3:1. Le test Khi-carr\u00e9 d\u2019ajustement des ratios observ\u00e9s aux ratios th\u00e9oriques n\u2019est pas significatif pour les deux populations F2<\/sub> issues des croisements r\u00e9ciproques (F2<\/sub>\u00a0: \u03c72<\/sup> = 0,839, p<\/em> = 0,36\u00a0; F2<\/sub> r\u00e9ciproque\u00a0: \u03c72<\/sup> = 3,15, p<\/em> = 0,08) et pour leur agr\u00e9gation (\u03c72 <\/sup>= 1,742, p<\/em> = 0,19), ce qui appuiel’hypoth\u00e8se de l\u2019\u00e9pistasie dominante.<\/p>\n

L’hypoth\u00e8se de l\u2019implication de deux g\u00e8nes r\u00e9cessifs \u00e0 \u00e9pistasie dominante est \u00e9galement confirm\u00e9e par l\u2019analyse de la hauteur des plantes issues du backcross BC1<\/sub>F1<\/sub> (F1 <\/sub>\u00d7 P2<\/sub>), pour lesquelles une distribution tri-modale a \u00e9t\u00e9 obtenue avec des classes distinctes\u00a0: 80-100 cm, 104-142 cm et 146-178 cm (Tableau 1), et o\u00f9 la s\u00e9gr\u00e9gation a suivi les ratios 2:1:1 (\u03c72<\/sup> = 1,2, p<\/em> =<\/sub> 0,27).). Cette hypoth\u00e8se est de m\u00eame fortement appuy\u00e9e par l\u2019examen des plantes issues du backcross BC1<\/sub>F1<\/sub> (F1 <\/sub>\u00d7 P1<\/sub>). En effet, 20 plantes sur les 25 analys\u00e9es se trouvent dans la classe parentale (INRA-CZH2) et cinq plantes ont une hauteur interm\u00e9diaire entre 125 et 140 cm (Tableau 1). Cependant, cette s\u00e9gr\u00e9gation observ\u00e9e s’ajustait statistiquement aux ratios attendus 0:0:1 (\u03c72<\/sup> = 1,00, p<\/em> = 0,32), confirmant ainsi l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 dig\u00e9nique r\u00e9cessive. L’observation de quelques plantes (cinq plantes) de hauteur interm\u00e9diaire dans cette population (Tableau 1) pourrait \u00eatre due \u00e0 un effet environnemental et\/ou \u00e0 une erreur exp\u00e9rimentale.<\/p>\n

Forme de la feuille : croisement entre le type sauvage \u2018INRA-CZH2\u2019 et la lign\u00e9e mutante \u2018H2M-2\u2019.<\/span><\/em><\/p>\n

Les plantes F1<\/sub> issues du croisement entre INRA-CZH2 et H2M-2 avaient toutes une forme de feuille normale (Tableau 2). Cela montre que la mutation en question \u00ab\u00a0feuille lob\u00e9e r\u00e9duite\u00a0\u00bb est d\u00e9termin\u00e9e par un ou plusieurs g\u00e8nes r\u00e9cessifs. Les m\u00eames r\u00e9sultats ont \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9s pour le croisement r\u00e9ciproque H2M-2 \u00d7 INRA-CZH2 (Tableau 2), indiquant l’absence d’effets maternels. En outre, les plantes des deux populations F2<\/sub> r\u00e9ciproques ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9parties en plantes \u00e0 forme de feuille normale et plantes \u00e0 feuille lob\u00e9e r\u00e9duite (Tableau 2). Les proportions respectives observ\u00e9es correspondent parfaitement au rapport attendu de 3:1 (\u03c72<\/sup> = 0,23, p<\/em> = 0,63 ; \u03c72<\/sup> = 1,36, p<\/em> = 0,24), ce qui indique qu’un seul g\u00e8ne est impliqu\u00e9 dans la d\u00e9termination de la forme des feuilles, avec la dominance de la forme normale des feuilles. Les croisements r\u00e9ciproques ont donn\u00e9 les m\u00eames r\u00e9sultats (Tableau 2), indiquant l’absence d’implication des facteurs cytoplasmiques dans la d\u00e9termination de la forme des feuilles. De m\u00eame, la population F2<\/sub> regroup\u00e9e a subi une s\u00e9gr\u00e9gation selon le m\u00eame rapport de 3:1 (\u03c72<\/sup> = 0,118, p<\/em> = 0,73). Les populations r\u00e9trocrois\u00e9es ont bien confirm\u00e9 l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 simple du caract\u00e8re mut\u00e9, due \u00e0 un seul g\u00e8ne r\u00e9cessif. En effet, la g\u00e9n\u00e9ration backcross fournie par le croisement F1 <\/sub>\u00d7 INRA-CZH2 est form\u00e9e en totalit\u00e9 de plantes \u00e0 feuilles de forme normale, alors que les individus de la g\u00e9n\u00e9ration backcross r\u00e9sultant du croisement F1 <\/sub>\u00d7 H2M-2 sont \u00e0 moiti\u00e9 \u00e0 feuilles de forme normale et \u00e0 moiti\u00e9 \u00e0 feuilles de forme modifi\u00e9e, selon les ratios 1:1 (\u03c72<\/sup> = 0,5, p<\/em> = 0,48) (Tableau 2).<\/p>\n

Conclusion et recommandations<\/strong><\/p>\n

Dans ce travail, nous avons \u00e9tudi\u00e9 l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 des caract\u00e8res mut\u00e9s chez un nouveau mutant H2M-1 de type nain et un nouveau mutant H2M-2 de type feuille lob\u00e9e \u00e9troite. Les r\u00e9sultats ont montr\u00e9 que deux g\u00e8nes r\u00e9cessifs avec une \u00e9pistasie dominante contr\u00f4lent l’h\u00e9r\u00e9dit\u00e9 du nanisme, tandis qu’un seul g\u00e8ne est impliqu\u00e9 dans la d\u00e9termination de la forme des feuilles, avec une dominance de la forme normale du type sauvage. Ces r\u00e9sultats doivent \u00eatre confirm\u00e9s et soutenus par des \u00e9tudes g\u00e9nomiques et mol\u00e9culaires. Les lign\u00e9es mutantes \u2018H2M-1\u2019 et \u2018H2M-2\u2019 obtenues et caract\u00e9ris\u00e9es peuvent \u00eatre utilis\u00e9es comme germplasmes utiles dans le programme de s\u00e9lection du colza.<\/p>\n

R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p>\n

Channaoui, S., Labhilili, M., Mouhib, M., Mazouz, H., El Fechtali, M., & Nabloussi, A. (2019b). Development and evaluation of diverse promising rapeseed (Brassica napus<\/em> L.) mutants using physical and chemical mutagens.\u00a0Oilseeds and fats, Crops and Lipids<\/em>,\u00a026.<\/sub> 35.<\/p>\n

Jian, H., Yang, B., Zhang, A., Zhang, L., Xu, X., Li, J., & Liu, L. (2017). Screening of candidate leaf morphology genes by integration of QTL mapping and RNA sequencing technologies in oilseed rape (Brassica napus<\/em> L.).\u00a0PloS one<\/em>,\u00a012<\/em>(1).<\/p>\n

Wang, Y., He, J., Yang, L., Wang, Y., Chen, W., Wan, S., … & Guan, R. (2016). Fine mapping of a major locus controlling plant height using a high-density single-nucleotide polymorphism map in Brassica napus<\/em>.\u00a0Theoretical and Applied Genetics<\/em>,\u00a0129<\/em>(8), 1479-1491.<\/p>\n

Xiang, Y., Tong, C., Yu, S., Zhang, T., Zhao, J., Lei, S., … & Liu, S. (2016). Genetic Segregation Analysis of a Rapeseed Dwarf Mutant. Pakistan Journal of Botany<\/em>. 48<\/em>(4). 1629-1635.<\/p>\n

——————————————<\/p>\n

1<\/sup> INRA, Centre R\u00e9gional de la Recherche Agronomique de Mekn\u00e8s<\/p>\n

2<\/sup>\u00a0INRA, Centre R\u00e9gional de la Recherche Agronomique d\u2019Errachidia<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dans les zones de culture du colza marqu\u00e9es par un stress hydrique accru, il est n\u00e9cessaire de disposer de cultivars nains et \u00e0 feuilles lob\u00e9es \u00e9troites afin de r\u00e9duire la transpiration dans un syst\u00e8me de production intensif. R\u00e9cemment, une lign\u00e9e … Continuer la lecture →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3348"}],"collection":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3348"}],"version-history":[{"count":8,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3348\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3395,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3348\/revisions\/3395"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3348"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3348"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/mag.inrameknes.info\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3348"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}