Tâche G100 : Caractérisation génétique des rosiers des XVIIIe et XIXe siècles

Un échantillon de base évalué à 1500 accessions de rosiers obtenus en France aux XVIIIe et XIXe siècles sera constitué à partir de matériels présents dans les roseraies françaises. Pour comparaison, cet échantillon comprendra également quelques accessions d’obtention européenne antérieure au XVIIIe siècle ou d’obtention orientale. La structure de la diversité génétique et l’étendue du déséquilibre de liaison (DL) de cet échantillon seront caractérisées grâce à 32 marqueurs microsatellites répartis sur le génome. Les résultats obtenus seront comparés aux classifications horticoles ou botaniques et à l’histoire du rosier. La modélisation de l’histoire démographique de l’échantillon permettra de tester des scenarii susceptibles d’avoir généré la structure observée. L’impact de la sélection sur le DL sera apprécié en comparant deux régions génomiques contrastées (8 SSR supplémentaires sur le groupe de liaison 3 (GL3) et groupe de liaison 7, respectivement riche et pauvre en gènes d’intérêt agronomique). Les étapes de génotypage, reconstruction d’haplotypes, analyse de la diversité et du DL, simulations de coalescence chez une espèce à niveaux de ploïdie variables fortement hétérozygote nécessiteront des recherches bibliographiques, voire des développements méthodologiques.

Tâche G200 : Détection de signatures de sélection

La recherche de signatures de sélection dans des gènes candidats répartis sur l’ensemble du génome permettra d’identifier les zones du génome ou gènes soumis à la sélection, en fonction de l’étendue du DL et de la disponibilité de la séquence du génome du rosier. La corroboration de la fonction de ces gènes sélectionnés et des résultats de la tâche H200 précisera les critères de sélection les plus marquants au cours des XVIIIe et XIXe siècles. En fonction des techniques de séquençage disponibles en 2014, au minimum 28 gènes seront choisis, à raison de 4 gènes par groupe de liaison. Les gènes du GL3 seront particulièrement ciblés, notamment le gène de remontée de floraison RoKSN dont les résultats préliminaires montrent qu’il aurait été soumis à sélection. Le polymorphisme des gènes sera analysé sur l’échantillon d’étude défini en Tâche S100 par des méthodes de séquençage haut-débit. Pour les gènes candidats, des écarts à la neutralité seront recherchés. Le GL3 sera testé pour la présence de balayages sélectifs. Afin de différencier l’effet de la sélection de celui d’événements démographiques, le patron de polymorphisme des gènes sera comparé à des simulations obtenues selon le modèle neutraliste, mais aussi selon le modèle démographique le plus vraisemblable (G100).

Tâche G300 : Identification des bases génétiques de caractères d’intérêt

Une démarche de génétique d’association permettra d’étudier la complexité du déterminisme génétique des critères de sélection identifiés en S200, d’étudier la liaison génétique entre ces caractères et ainsi d’identifier des facteurs génétiques de succès des innovations variétales. La remontée de floraison qui semble un caractère incontournable de cette période de sélection sera phénotypée sur les 3 années du projet sur l’échantillon synthétique (S100). Plusieurs autres caractères horticoles, définis en lien avec les résultats historiques (S200), seront également phénotypés sur l’échantillon synthétique, au cours des deux dernières ou de la dernière année du projet, en fonction de l’héritabilité du caractère. L’association entre le polymorphisme moléculaire et la variation phénotypique sera testée pour les caractères étudiés. Les modèles statistiques utilisés s’appuieront sur les matrices de structure et d’apparentement construites au cours de la tâche G100.