Analysis and characterization of the role of SPO11-2 proteins in bread wheat involved in the initiation of meiotic recombination
Analyse et caractérisation du rôle des protéines SPO11-2 du blé tendre impliquées dans l’initiation de la recombinaison méiotique
Résumé
Abstract unavailable.
La recombinaison méiotique ou crossing-over (CO) est initiée par des cassures double-brin (CDB) catalysées par le complexe de protéines SPO11. Chez les plantes, il existe deux protéines, SPO11-1 et SPO11-2, fonctionnant sous forme d’un complexe hétérodimérique. Bien que les mécanismes moléculaires des CDB soient de mieux en mieux caractérisés chez les espèces diploïdes, ils restent encore très peu documentés pour les espèces polyploïdes telles que le blé tendre (Triticum aestivum). L’objectif de ce travail consistait à étudier la protéine SPO11-2 en observant l’impact de sa mutation sur le comportement méiotique chez le blé. La première étape de ce projet a consisté à développer une méthodologie expérimentale s’appuyant sur le criblage d’une population de mutants d’irradiation et sur le développement des outils (anticorps ZYP1, ASY1, DMC1) permettant de caractériser l’effet de ces mutations à l’échelle génétique, cytologique et de la plante entière. Une collection de mutants pour l’une des trois copies homéologues (AA, BB ou DD), pour deux copies et pour les trois copies a été produite à partir d’une descendance frères/sœurs issue de plantes hétérozygotes pour les trois copies.Les mutants nuls où les trois homéologues du gène Spo11-2 avaient été mutés, se sont avérés stériles et incapables de former des foyers de recombinaison DMC1. La copie A de Spo11-2 est naturellement mutée chez le blé tendre et les plantes doublement mutées pour les copies B et D mais sauvages pour la copie A sont stériles. Cependant, elles possèdent encore une activité résiduelle et sont capables de faire quelques chiasmas et quelques foyers DMC1. Néanmoins, cette activité ne suffit pas à rétablir l’activité de la protéine en complémentation hétérologue chez Arabidopsis. Enfin, une analyse visant à comprendre le processus évolutif du complexe SPO11 chez le blé a été réalisée en focalisant notre approche sur les blés progéniteurs. L’utilisation combinée d’espèces diploïdes, tétraploïdes ainsi que différents cultivars hexaploïdes a permis une approche descriptive in silico et in vivo de ces gènes démontrant que la mutation de l’homéologue A du gène Spo11-2 était déjà présente chez le progéniteur tétraploïde et que les blés suivaient la même dynamique de division méiotique quel que soit leur degré de ploïdie.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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