Dissertations / Theses: 'Polyploïdes'

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Giraud, Delphine. "Dynamique des éléments transposables et évolution du génome des spartines polyploïdes." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B057.

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Abstract:

Les conséquences de la spéciation divergente ou réticulée (par hybridation) ont été explorées au cours de la diversification des spartines depuis 6-10MA à travers l’analyse des séquences répétées, de leur expression et régulation. Nous avons montré une corrélation entre éléments transposables, tailles de génome, et relations phylogénétiques, tout en mettant en évidence une dynamique variable des catégories d’éléments transposables ou de séquences satellites selon les lignées, et l’ancienneté des évènements de spéciation. L’abondance des éléments transposables a été mise en relation avec leur niveau d’expression et le rôle des petits ARN dans leur contrôle. Cette régulation se met rapidement en place suite à l’hybridation interspécifique et explique la « quiescence génomique » (absence de prolifération d’éléments transposables) détectée chez l’allododécaploïde récent S. anglica. Les annotations d’éléments transposables et de petits ARNs, les nouveaux transcriptomes de références réalisés chez différentes espèces au cours de ce travail représentent des ressources additionnelles qui permettront d’explorer de manière plus exhaustive la dynamique des génomes de spartines et de comprendre les mécanismes génomiques impliqués dans l’adaptation et l’écologie de ces espèces ingénieurs d’écosystèmes
We explored the consequences of divergent speciation or reticulate evolution (resulting from hybridization) during diversification of the Spartina genus in the last 6-10 MY, based on the analysis of repeated sequences, their expression and regulation. Transposable element amounts, genome size, and phylogenetic relationships were found correlated, although differential dynamics of specific transposable element families or satellite sequences were encountered according to lineages, and to divergence times following the speciation events. The abundance of transposable elements appears related to their level of expression and the role of small RNAs in their control. This regulation is rapidly established following interspecific hybridization and explains the "genomic quiescence" (absence of transposable element “burst”) detected in the recent allododecaploid S. anglica. Annotations of transposable elements and small RNAs, new reference transcriptomes generated for different species during this work represent additional resources that will allow a more comprehensive exploration of the Spartina genome history and dynamics for a better understanding of the genomic mechanisms involved in the adaptation and ecology of these “ecosystem engineers” species

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Boutte, Julien. "Identification et évolution des séquences orthologues par séquençage massif chez les polyploïdes." Thesis, Rennes 1, 2015. http://www.theses.fr/2015REN1S154/document.

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Abstract:

Les nouvelles technologies de séquençage (NTS) offrent de nouvelles opportunités d'explorer les génomes et transcriptomes d'espèces polyploïdes. L'assemblage de transcriptomes et l'identification des copies de gènes dupliqués par allopolyploïdisation (homéologues) constituent cependant un véritable défi C ‘est plus particulièrement le cas dans un contexte de superposition de plusieurs évènements de polyploïdie et en l'absence de génome de référence diploïde. Les Spartines (Poaceae, Chloridoideae) représentent un excellent système pour étudier les conséquences à court terme des évènements d'hybridation et de polyploïdisation. En effet, S. maritima (hexaploïde) s'est hybridée à deux reprises avec S. alterniflora (hexaploïde) suite à son introduction récente en Europe, formant deux hybrides homoploïdes (S. x townsendii et S. x neyrautii). La duplication du génome de S. x townsendii a formé une nouvelle espèce allododécaploïde S. anglica (à la fin du XIXème siècle) qui a depuis envahi les marais salés de plusieurs continents. L'identification des gènes dupliqués au sein de S. anglica et de ses parents est importante pour la compréhension de son succès évolutif. Cependant, leurs niveaux de ploïdie, et l'absence d'espèce diploïde de référence chez les spartines nécessitent le développement d'outils adaptés. Dans ce contexte, nous avons développé et validé différents outils bioinformatiques permettant de détecter des polymorphismes afin d'identifier les différents haplotypes au sein de jeux de données NTS. Ces approches nous ont permis d'étudier l'hétérogénéité des domaines de l'ADN ribosomique 45S de S. maritima. Nous avons mis en évidence la perte de copies homéologues en conséquence de la diploïdisation en cours. Afin de développer les ressources transcriptomiques de ces espèces, cinq nouveaux transcriptomes de référence (110 423 contigs annotés pour les 5 espèces dont 37 867 contigs non-redondants) ont été assemblés et annotés. Les co-alignements des haplotypes parentaux et hybrides/allopolyploïdes nous ont permis d'identifier les homéo-SNPs discriminant les séquences homéologues. De plus, nous avons évalué la divergence entre les copies de gènes, identifié et confirmé les évènements de duplications récents au sein des Spartines. Au cours de cette thèse, nous avons également initié des approches de phylogénomique des spartines, qui permettront de préciser l'origine évolutive des copies dupliquées
Next generation sequencing (NGS) technologies offer new opportunities to explore polyploid genomes and their corresponding transcriptomes. However, transcriptome assemblies and identification of homoeologous gene copies (duplicated by polyploidy) remain challenging, particularly in the context of recurrent polyploidy and the absence of diploid reference parents. Spartina species (Poaceae, Chloridoideae) represent an excellent system to study the short term consequences of hybridization and polyploidization in natural populations. The European S. maritima (hexaploid) hybridized twice with the American S. alterniflora (hexaploid) following its recent introduction to Europe, which resulted in the formation of two homoploid hybrids (S. x townsendii and S. x neyrautii). Whole genome duplication of S. x townsendii resulted in the fertile new allododecaploid S. anglica species (during the 19th century) that has now invaded saltmarshes on several continents. Identification of duplicated genes in S. anglica and its parental species is critical to understand its evolutionary success but their high ploidy levels require the development of adapted tools. In this context, we developed and validated different bioinformatics tools to detect polymorphisms and identify the different haplotypes from NGS datasets. These approaches enabled the study of the heterogeneity of the highly repeated 45S rDNA in S. maritima. In order to develop transcriptomic resources for these species, 5 new reference transcriptomes (110 423 annotated contigs for the 5 species with 37 867 non-redundant contigs) were assembled and annotated. Co-alignments of parental and hybrid/allopolyploid haplotypes allowed the identification of homoeoSNPs discriminating homoelogs. The divergence between duplicated genes was used to identify and confirm the recent duplication events in Spartina. Phylogenomic approaches on Spartina were also initiated in this thesis in the perspective of exploring the evolutionary history of the duplicated copies

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Rousseau, Mathieu. "Origine et évolution des génomes des espèces diploïdes et polyploïdes du genre Fragaria (fraisier)." Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13567.

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Abstract:

Chez les plantes, la polyploïdie est un phénomène fréquent et un processus de spéciation majeur. La majorité des espèces cultivées, dont le fraisier cultivé F. X ananassa (2n = 8x = 56)sont polyploïde. L'objectif de cette thèse était de contribuer à l'amélioration des connaissances sur la polyploïdie au sein du genre Fragaria par l'étude de l'évolution de ses espèces polyploïdes. Une première partie de ce travail a permis d'établir l'histoire évolutive de l'ensemble des espèces diploïdes (11) et polyploïdes (9) du genre Fragaria grâce à l'analyse phylogénétique de deux gènes nucléaires en faible nombre de copies, GBSSI et DHAR. Les résultats ont permis d'identifier les espèces diploïdes parentales de l'ensemble des espèces polyploïdes et de mettre en évidence une origine allopolyploïde des espèces hexaploïdes et octoploïdes. La seconde partie de cette étude a permis l'analyse de l'évolution de la structure des génomes de Fragaria tout au long du processus de polyploïdisation et de spéciation. La comparaison des cartes de liaison génétiques obtenue à partir de deux populations de niveaux différents de ploïdie, 2x et 8x, a permis de mettre en évidence l'absence de remaniements structuraux majeurs après spéciation des espèces polyploïdes. Par ailleurs, la prédominance des groupes de liaison en couplage/répulsion suggérait un comportement méiotique majoritairement disomique mais pas exclusivement. En conclusion, cette étude a permis d'enrichir les connaissances sur l'origine des espèces polyploïdes appartenant du genre Fragaria et en particulier sur l'origine allopolyploïde du fraisier cultivé. La fraise des bois (fraisier diploïde) pourra être utilisée comme modèle d'étude génomique chez Fragaria compte tenu de la macrosynténie et de la colinéarité des marqueurs au sein de ce genre.

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Belcram, Harry. "Organisation, évolution et fonctionnement des gènes majeurs de domestication (Q/q) chez les blés polyploïdes." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2014. http://www.theses.fr/2014EVRY0026/document.

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Abstract:

En 2006, après un siècle d’investigations, le gène majeur de domestication 5AQ, conférant de nombreux caractères comme la non-déhiscence et un battage facile des épillets des blés polyploïdes, a été identifié comme un facteur de transcription homologue au gène Apetala2 d’Arabidopsis. Bien que ceci représente une avancée importante, le rôle des autres homéologues de ce gène, présents dans le blé tétraploïde (Triticum turgidum) et le blé hexaploïde (T. aestivum), reste à élucider. Dans ce contexte mon sujet de recherche porte sur l’appréciation de l’organisation, l’évolution et le fonctionnement du gène majeur de domestication (Q) et de ses homéologues chez les blés polyploïdes. J’ai tout d’abord séquencé et analysé 11 régions génomiques (clones BAC) portant les copies du gène Q/q dans différents génomes de blés polyploïdes et diploïdes; constituant ainsi la plus grande analyse comparative réalisée aujourd’hui chez le blé. Les comparaisons entre les différents génomes et différents niveaux de ploïdie montrent que le gène Q/q est la seule séquence conservée, en commun dans les régions génomiques comparées, et que l’homéologue 5Bq est pseudogénéisé dans les blés hexaploïdes. Les comparaisons montrent que le reste des séquences génomiques sont constituées d’environ 80% d’éléments transposables (TEs) qui sont entièrement différents quand on compare les génomes A, B, D et S entre eux. A l’inverse, les TEs sont relativement mieux conservés entre haplotypes du même génome et continuent leurs dynamiques d’insertions et de délétions différentielles, conduisant à 19 événements de rupture de synténie. Parmi ces événements, j’ai pu identifier le premier Hélitron actif du blé, inséré dans le pseudogène 5Bq du cultivar Renan. La recherche de son origine par comparaison de séquences et l’étude de la variabilité haplotypique m’ont permis de confirmer l’insertion récente et l’origine commune de cet élément au blé sauvage Aegilops ventricosa. Cette espèce a été introgressée dans certaines variétés de blés hexaploïdes. L’analyse fonctionnelle comparant les caractères de domestication ainsi que l’expression et les interactions entre les différents homéologues du gène Q/q dans le blé hexaploïde a été rendue possible par la caractérisation des « lignées de délétion », où une ou plusieurs copies homéologues ont été perdues ou substituées. J’ai pu ainsi caractériser l’hyper-fonctionalisation de l’homéologue 5AQ, et la sous-fonctionalisation des homéologues 5Dq et plus étonnamment 5Bq, pseudogénéisé ; les trois homéologues contribuent aux caractères de domestication et se régulent entre eux. Les comparaisons précises des séquences des allèles 5AQ et 5Aq pour plusieurs génotypes domestiqués et sauvages m’ont permis d’identifier une mutation SNP associée, dans le site d’adressage d’un micro RNA (miR172). L’utilisation d’une technique RACE-PCR semi-quantitative montre que la mutation dans l’allèle 5AQ conduit à moins d’ARNm clivés par les miR172 et donc à sa plus forte expression ; comparée à celle de l’allèle 5Aq. Ceci suggère un rôle des miR172 dans la régulation des différents homéologues du gène Q/q
In 2006, and after a century of investigations, the major domestication gene in polyploid wheat (5AQ), involved in non free threshing and spike easy beating, among many other traits, has been identified as a homolog of Apetala2 gene of Arabidopsis. While this represents an important breakthrough, nothing was yet known about the role of other homoeologs of the Q/q gene present in tetraploid (Triticum turgidum) and hexaploid (T. aestivum) wheat. In this context, my PhD thesis consists in characterizing organization, evolution and function of the major wheat domestication (Q/q) gene and its homoeologs in polyploid wheat. I realized first comparative sequencing and analysis of 11 genomic regions (BAC clones) spanning the Q/q gene homolog’s in different hexaploid, tetraploid and diploid wheat; constituting the most important comparative analysis done for this group of species. Comparisons show that only Q/q gene homologs are conserved in different genomes and across different ploidy levels and that the 5Bq homoeolog is pseudogenized in hexaploid wheat. The remaining genomic sequences, constituted of ~80% of transposable elements (TEs) are completely different when comparing A, B, D and S genomes between each others. On the contrary, TEs are more conserved between different haplotypes of a same genome and continue their active insertion and deletion dynamic, leading to 19 identified synteny breaks. Among these, I identified the first active Hélitron in wheat inserted into the 5Bq pseudogene of a hexaploid wheat cv. Renan. The Hélitron insertion was subsequently retraced as recently occurring whereas it could have been originated from the wild wheat Aegilops ventricosa which has been introgressed into hexaploid wheat. Functional analysis comparing phenotype, domestication traits, expression and interaction between different Q/q homoeologs was rendered possible using series of “deletion lines”, where one or several homoeologs were deleted. This allows determining the hyper-functionalization of 5AQ and the subfunctionalization of 5Dq and more interestingly the subfunctionalization of the pseudogene 5Bq. All three homoeologs were shown to contribute to the domestication traits and regulate each others.Precise sequence comparison of 5AQ and 5Aq alleles from different domesticated and wild genotypes allow identification of a SNP mutation, associated with domestication, in the target site of a micro RNA (miR172). Using an adapted semi-quantitative RACE-PCR, I showed that the mutation leads to less cleaved mRNA of the 5AQ gene by the miR172 and consequently its higher expression than the 5Aq allele. This also suggests a general role of miR172 in regulating the different homoeologs of the Q/q gene

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Rousseau, Hélène. "Evolution des génomes polyploïdes et innovations fonctionnelles : contexte phylogénétique et origine du DMSP chez les spartines." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1B031.

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Abstract:

Le Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) est une molécule à fort impact écologique couramment produite par le phytoplancton marin, mais très rarement chez les plantes à fleurs: seulement chez quelques genres (dont Spartina chez les Poacées). Bien que les étapes enzymatiques impliquées dans la voie de biosynthèse du DMSP soient connues chez les spartines, son origine ainsi que les gènes impliqués restent encore à découvrir chez les plantes. Cette étude s’est fixée pour objectif de contribuer à élucider les mécanismes à l’origine de cette fonction chez les spartines. Cette question a été appréhendée à travers différentes approches : biochimique, métabolomique, transcriptomique, génomique comparative et phylogénétique. Les résultats ont montré que la capacité à synthétiser le DMSP a une origine unique au sein du genre Spartina et se serait mise en place il y a 3-10 millions d’années. Cette capacité est intervenue chez l’ancêtre d’un des deux principaux clades (hexaploïde) de spartines, puis a été héritée chez toutes les espèces dérivant de ce clade (hexaploïdes à dodécaploïdes). Les espèces de l’autre clade (tétraploïde) et leurs descendants (quel que soit leur niveau de ploïdie) n’accumulent pas de DMSP. En utilisant les génomes séquencés des espèces de Poacées ainsi que les ressources génomiques et transcriptomiques disponibles chez les spartines, les gènes candidats intervenant dans les 4 étapes de la voie de biosynthèse proposée dans la littérature ont été explorés. L’identification des gènes intervenant dans les deux étapes intermédiaires, supposées spécifiques de la capacité de synthèse du DMSP représente un véritable défi dans la mesure où seules des activités enzymatiques putatives ont été proposées à ce jour (sans connaissance des enzymes spécifiques ni de leur séquence protéique). Nous avons pu identifier une série de gènes candidats pour chacune des deux fonctions concernées (décarboxylase et amine oxydase), comparer leur niveau de transcription entre les espèces DMSP+ et DMSP-, et prédire leur localisation cellulaire. De plus, des analyses d’activités enzymatiques ont permis de formuler de nouvelles hypothèses et pistes de recherches sur l’émergence de cette nouvelle voie de biosynthèse chez les spartines
Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) is an ecologically important molecule produced by most marine phytoplankton species, but very rarely by flowering plants: only in a few genera (including Spartina in Poaceae). Despite the different enzymatic steps involved in DMSP biosynthesis are well known, the origin of the function and the genes encoding the different enzymes are yet to be discovered. To explore the evolutionary mechanisms involved in the DMSP accumulation in Spartina, we used various approaches, including biochemical analyses, metabolomics, transcriptomics, comparative genomics and phylogenetics. Notably, we demonstrate that the ability to synthesize DMSP evolved once in the Spartina genus, sometimes 3-10 million years ago. This functional innovation occurred following the emergence of the hexaploid clade, and was inherited by all Spartina species deriving from this hexaploid ancestor. Spartina species belonging to the tetraploid clade and their deriving species do not accumulate DMSP (whatever their ploidy level). Using Poaceae sequenced genomes as well as Spartina genomic and transcriptomic resources obtained in our laboratory, candidate genes involved in the four different enzymatic steps of the DMSP biosynthesis pathway were searched. Identifying genes involved in the intermediate (2nd and 3rd) steps that are specific to this pathway was particularly challenging as only putative enzymatic activities have been proposed so far (corresponding protein sequences and genes are unknown). A set of candidate genes potentially involved in these two steps (with decarboxylase and amine oxydase activities) were identified and their transcription levels were compared among DMSP producing (DMSP+) and non-producing (DMSP-) Spartina species. Their putative cellular localization was also predicted. Moreover, enzymatic activity assays open new hypotheses and research perspectives regarding this enigmatic biosynthesis pathway in Spartina

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Némorin, Alice. "Acquisition de connaissances sur la génétique de l'espèce Dioscorea alata L. pour la production de variétés polyploïdes." Thesis, Antilles-Guyane, 2012. http://www.theses.fr/2012AGUY0519/document.

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Abstract:

Nous avons étudié les phénomènes de polyploïdisation chez l'igname Dioscorea alata qui comprend trois cytotypes diploïde (2n=40), triploïde (2n=60) et tétraploïde (2n=80) en vue d'optimiser les stratégies de production d'hybrides polyploïdes. Chez ce complexe polyploïde l'augmentation de la ploïdie est corrélée avec une augmentation de la vigueur et des rendements plus élevés et plus stables. Dans un premier temps nous avons démontré l'autotétraploïdie des variétés tétraploïdes à l'aide de trois approches différentes: des analyses d'hérédité de marqueurs microsatellites, l'observation de phénomènes de double réduction et l'étude des méioses des cellules mères de pollen. Nous avons ensuite déterminé quels sont les mécanismes les plus probables à l'origine des polyploïdes naturels via l'étude de la transmission de l'hétérozygotie parentale à l'aide de microsatellites et par l'étude des incompatibilités au niveau de l'albumen lors de différents croisements intracytotypes et intercytotypes en utilisant la cytométrie en flux. Les résultats obtenus montrent que les polyploïdes de D. alata seraient apparus via la formation de gamètes non réduits de clones diploïdes. Le pool triploïde se serait édifié et diversifié uniquement par voie femelle, du fait de la non viabilité des croisements intercytotypes et de la stérilité des femelles et mâles triploïdes. Le pool tétraploïde serait apparu par union de deux gamètes non réduits de clones diploïdes (polyploidisation sexuelle bilatérale). Par la suite ce pool aurait été diversifié via des croisements intercy
We studied polyploidisation phenomena in the yam Dioscorea alata that includes three cytotypes -diploid (2n=40), triploid (2n=60) and tetraploid (2n=80) -in order to optimise polyploid hybrid production strategies. In this complex polyploid, the increase in ploidy is correlated with an increase in vigour and higher and more stable yields. We first showed the autotetraploidy of tetraploid varieties using three different approaches: heredity analyses of microsatellite markers, the observation of double reduction phenomena, and the study of meiosis of pollen mother cells. We then determined the mechanisms most likely to be at the origin of natural polyploids through the study of the transmission of parental heterozygoty using microsatellites and the study of incompatibilities at the endosperm level at the time of different intracytotypic and intercytotypic crosses using flow cytometry. The results obtained reveal that the polyploids of D. alata probably appeared through the formation of non-reduced gametes of diploid clones. The triploid pool would then have been constituted and diversified through the female pathway as a result of the non-viability of intercytotypic crosses and the sterility of female and male triploids. The tetraploid pool would have appeared as a result of the union of two non-reduced gametes of diploid clones (bilateral sexual polyploidisation). This pool would then have diversified through intercytotypic crosses with the formation of 2n gamètes through both the female and the male pathway, as well as by intracytotypic crosses within the 4X pool

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Ferreira, de Carvalho Julie. "Évolution du génome des spartines polyploïdes envahissant les marais salés : apport des nouvelles techniques de séquençage haut-débit." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795861.

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Abstract:

Les Spartines jouent un rôle écologique majeur sur les marais salés. Elles représentent un excellent modèle pour appréhender les conséquences écologiques de la spéciation par hybridation et polyploïdie dans le contexte d'invasion biologique. On s'intéresse plus particulièrement, à l'hybridation récente entre une espèce hexaploïde d'origine américaine Spartina alterniflora et une espèce hexaploïde européenne S. maritima ayant donnés deux hybrides F1 (S. x townsendii et S. x neyrautii) et la nouvelle espèce envahissante allododécaploïde (S. anglica). Les nouvelles technologies de séquençage haut-débit facilitent l'exploration de ces génomes peu connus. L'assemblage et l'annotation d'un transcriptome de référence ont permis d'annoter 16 753 gènes chez les spartines hexaploïdes et d'identifier des gènes d'intérêts écologique et évolutif. Une sélection de ces gènes a ensuite été analysée à travers une étude d'expression par PCR quantitative sur les populations naturelles des 5 espèces du complexe. Les résultats ont permis de mettre en évidence une expression homogène intra-populations mais une grande variabilité entre les espèces. L'analyse du génome des Spartines a ciblé prioritairement le développement de ressources génomiques concernant l'espèce S. maritima pour l'analyse des compartiments codant et répété à l'aide de séquençage d'une banque BAC et d'un run de pyroséquençage d'ADN génomique. Les analyses ont permis d'évaluer une proportion d'éléments répétés représentant près de 30% du génome. Les données générées ont alors été comparées avec les génomes séquencés phylogénétiquement proches et ont permis de premières comparaisons entre les spartines et les autres Poaceae.

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Albertin, Warren. "Régulation de l'expression des gènes dupliqués chez les polyploïdes : approche protéomique appliquée à l'analyse de Brassicacées autopolyploïdes et allopolyploïdes." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112161.

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Abstract:

La polyploïdie est un phenomene d'importance capitale : la plupart des plantes sont des polyploïdes ou des paleopolyploïdes, dont de nombreuses plantes d'interet agronomique. Il est donc de premiere importance pour la genetique evolutive et l'amelioration des plantes de comprendre comment une plante fonctionne avec une information genetique redondante. Dans un contexte d'autopolyploïdie ou d'allopolyploïdie les objectifs de cette these etaient i- de decrire l'expression des genes homologues chez un polyploïde par rapport aux diploïdes correspondants ii- de caracteriser les genes cibles des phenomenes de regulation qui accompagnent la polyploïdisation iii- de preciser les mecanismes genetiques ou epigenetiques a l'Œuvre les profils d'expression d'une serie autopolyploïde de brassica oleracea (ha-, di- et tetra- ploïde) ont ete analyses a l'aide d'une approche de proteomique comparative. Nos resultats indiquent que le doublement le colza tetraploïde b. Napus, re-synthetise a partir de ses progeniteurs diploïdes b. Oleracea et b. Rapa, a ete utilise comme modele d'allopolyploïdie. Nous avons teste l'hypothese de l'additvite des genomes (sous laquelle un amphiploïde presente un profil d'expression intermediaire a ses parents diploïdes). Notre approche proteomique revele de tres nombreux ecarts a l'additivite (26-39%). La comparaison d'amphiploïdes independants montre que plus de 98% des variations observees sont reproducitbles, illustrant le caractere non-stochastique des mecanismes a l'origine de celles-ci. Les proteines dont l'abondance varie sont en cours d'identification
Polyploidisation is a major evolutionary process in eukaryotes most flowering plants are polyploids or paleopolyploids, including major crop species understanding the mechanisms of regulation of duplicated gene expression in polyploids is thus essential for evolutionary genetics and plant breeding. The purposes of these thesis were i- to describe homologous gene expression in an autopolyploid (in which ihe chromosome sets originated from the same species) and in an allopolyploid model (in which the homeologous chromosome sets derived from more than one species through hybridization); ii- to characterize the genes targeted by differential gene regulation during polyploidisaiion and iii- t0 precise the underlying mechanisms. We first studied a brassica oleracea autopolyploidy series involving haploid, diploid and tetraploid cabbages. Gene expression was investigated at the protein level using comparative proteomics. Our results indicated that genome doubling did not alter significantly the proteomes of green tissues in b. Oleracea. To study gene expression during the early steps of allopolyploid formation, the oilseed rape b. Napus allotetraploid model was chosen. Comparative proteomics was applied to neo-synthesized b. Napus and its diploid progenitors b. Rapa and b. Oleracea. Several deviations from the additivity hypothesis (predicting a midparent proteome for the amphiploids) were observed (26-39% of polypeptides) non-stochastic gene expression re-patterning was found since 98% of the detected variations were reproducible in four independently created amphiploids the identification of the proteins displaying non-additive patterns is under process

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Fortuné, Philippe. "Phylogénie et dynamique des gènes dupliqués chez les plantes polyploïdes : évolution dans les genres Bromus L. et Spartina Schreb. (Poaceae)." Rennes 1, 2007. http://www.theses.fr/2007REN1S029.

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Abstract:

Les duplications de génomes ont joué un rôle important dans la spéciation et l’adaptation chez les plantes. Ce travail vise à élucider l’histoire évolutive de lignées polyploïdes présentant un intérêt écologique particulier en raison de leur expansion rapide dans les genres Bromus et Spartina (Poaceae). Différentes analyses phylogénétiques combinant les informations des génomes chloroplastique et nucléaire ont permis d’élucider l’origine des espèces polyploïdes et de montrer la prépondérance de l’évolution réticulée (allopolyploïdie) dans les groupes étudiés où l’origine hybride semble avoir joué un rôle important dans le succès écologique de ces espèces. L’étude plus particulière du gène Waxy a montré une rétention variable des copies homéologues selon les lignées. Les taux d’évolution de ces copies dupliquées restent sous contrainte sélective
Genome duplication is an important speciation process in plants promoting diversification and adaptation. This work aims at unravelling the evolutionary history of polyploid lineages in genus Bromus and Spartina (Poaceae) that display polyploid species of ecological interest, due to their rapid expansion. Various phylogenetic analyses based on sequences from the chloroplast and the nuclear genomes have helped to elucidate the origin of the polyploidy. Reticulate evolution through allopolyploidy appears to be the rule in these groups, having an important impact on the ecological success of these species. Variable retention rates of homeologues were encountered for the nuclear Waxy gene depending on the lineages. The nuclear Waxy gene presented a variable retention rate of the homeologous copies depending on the lineages. No relaxation of selective constraints was detected on the retained gene copies

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Cavé-Radet, Armand. "Évolution de la tolérance aux Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs) chez les spartines polyploïdes : analyses physiologiques et régulations transcriptomiques par les micro-ARNs." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B064/document.

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Abstract:

Cette étude vise à explorer les mécanismes de tolérance des plantes aux xénobiotiques organiques de la famille des HAPs (phénanthrène), à travers l’analyse de l’impact des évènements de spéciation par hybridation et duplication génomique (allopolyploïdie). Nous avons pour cela mené une approche comparative sur un modèle de spéciation allopolyploïde récente, constitué des espèces parentales hexaploïdes S. alterniflora et S. maritima, et de l’allopolyploïde S. anglica qui résulte de la duplication du génome de leur hybride F1 S. x townsendii. Une approche intégrative basée sur des analyses physiologiques et moléculaires nous a permis de montrer que chez Spartina l’hybridation et le doublement du génome augmentent la tolérance aux xénobiotiques. Le parent paternel S. maritima se montre particulièrement sensible au phénanthrène par rapport au parent maternel S. alterniflora. Différentes analyses transcriptomiques ont permis l’identification de novo de transcrits spécifiquement exprimés en condition de stress, et l’annotation des petits ARNs (miARNs, leurs gènes cibles, et siARNs) agissant en tant que régulateurs de l’expression des gènes et la régulation des éléments transposables. Les analyses d’expression différentielle en réponse au stress ont permis de générer un modèle de régulation (miARN/gènes cibles) en réponse aux HAPs, testé par validation fonctionnelle en système hétérologue chez Arabidopsis. Un travail exploratoire de profilage du microbiome de la rhizosphère des spartines exposées au phénanthrène a été réalisé pour préciser les mécanismes de dégradation des xénobiotiques dans l’environnement en vue d’une application dans les stratégies de remédiation verte
We explored mechanisms involved in tolerance to organic xenobiotics belonging to PAHs (phenanthrene), in the context of allopolyploid speciation (hybrid genome duplication). We developed a comparative approach, using a recent allopolyploidization model including the hexaploid parental species S. alterniflora and S. maritima, and the allopolyploid S. anglica, which resulted from genome doubling of the F1 hybrid S. x townsendii. Integrative approach based on physiological and molecular analyses highlights that hybridization and genome doubling enhance tolerance to xenobiotics in Spartina. The paternal parent S. maritima exhibits higher sensitivity compared to the maternal parent S. alterniflora. Various transcriptomic analyses were performed, to identify de novo stress responsive transcripts, and to annotate small RNAs (miRNAs, their target genes, and siRNAs) involved in gene expression and transposable element regulations. Differential expression analyses in response to stress allowed us to develop a putative miRNA regulatory network (miRNA/target genes) in response to PAH, functionally validated in Arabidopsis as heterologous system. An exploratory profiling of Spartina rhizosphere microbiome exposed to phenanthrene was also performed to characterize environmental degradation abilities, in the perspective of optimizing green remediation strategies

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Pawula, Clovis. "Rosa gallica L. and other Gallic roses : origin(s) and role in the genesis of cultivated roses." Electronic Thesis or Diss., Angers, 2023. http://www.theses.fr/2023ANGE0065.

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Abstract:

Rosa gallica L., une espèce pérenne, tétraploïde, hétérozygote, qui se propage naturellement par graines et drageons, existe à l’état sauvage, principalement en Europe, et sous forme de cultivars. En France, sa diversité génétique sauvage est structurée géographiquement. De plus, cette espèce est supposée être à l’origine des premiers groupes horticoles (Hybrides Gallica, Centifolia, Alba, Damas…) de rosiers dont sont issus par hybridation les rosiers actuels. Les objectifs de cette thèse sont (1) d’identifier les facteurs à l’origine de la structuration des populations françaises par la caractérisation de la diversité sauvage européenne, et (2) d’évaluer la contribution de R. gallica aux premiers groupes horticoles. Près de 1600 individus, sauvages,échantillonnés sur quasiment l’ensemble de l’aire de répartition européenne, et cultivés ont été génotypés par séquençage de microsatellites, nouvellement développés. Pour analyser ces données chez des polyploïdes, une méthode de prédiction du niveau de ploïdie a été mise au point. La diversité française est particulièrement structurée comparée au reste de l’Europe, ce qui suggère des origines multiples en France. Les populations de la façade Est française semblent être issues, comme pour le reste de l’Europe, d’une dispersion naturelle depuis un refuge glaciaire situé plus au sud. A l’inverse, les populations de la façade Ouest seraient plus récentes et issues d’une dispersion naturelle ou humaine. Contrairement aux Hybrides Galliques, les autres groupes horticoles anciens sont issus d’hybridations interspécifiques. Ces résultats représentent une étape vers la compréhension de l’histoire évolutive de R. gallica
Rosa gallica L., a perennial, tetraploid, heterozygous species that propagates naturally by seed and sucker, occurs in the wild, mainly in Europe, and as cultivars. In France, its wild genetic diversity is geographically structured. In addition, this species is thought to be at the origin of the first horticultural groups (Hybrid Gallica, Centifolia, Alba, Damas...) of roses from which modern roses are derived by hybridization. The aims of this thesis are (1) to identify the factors responsible for the structure of French populations by characterizing European wild diversity, and (2) to assess the contribution of R. gallica to the first horticultural groups. Nearly 1,600 individuals, both wild, sampled over almost the entire European range, and cultivated were genotyped by sequencing newlydeveloped microsatellites. To analyze these data in polyploids, a method for predicting ploidy levels was developed. French diversity is particularly structured compared to the rest of Europe, suggesting multiple origins in France. As in the rest of Europe, populations on the eastern side of France seem to have originated by natural dispersal from a glacial refugium located further south. In contrast, populations on the western side of the country appear to be the result of more recent humanor natural dispersal. Unlike the Hybrid Gallica, the other ancient horticultural groups are the result of interspecific hybridizations. These findings represent a step towards understanding the evolutionary history of R. gallica

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Sivager, Gary. "Identification des déterminants physiologiques et moléculaires à l'origine de la réponse différentielle d'agrumes diploïdes et polyploïdes vis-à-vis de la maladie du Huanglongbing (HLB)." Thesis, Antilles, 2022. http://www.theses.fr/2022ANTI0738.

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Abstract:

Présent dans le monde entier à l’exception du bassin méditerranéen et le Moyen-Orient, le Huanglongbing (HLB), encore appelé citrus greening ou maladie du dragon jaune, est aujourd’hui considéré comme la maladie bactérienne la plus dévastatrices au sein des agrumes cultivés. La bactérie responsable de cette maladie est une alphaprotéobactérie non-cultivable à Gram négatif en forme de bacille appelé Candidatus Liberibacter transmise par des psylles Diaphorina citri et Trioza erytreae. Il existe trois souches de cette bactérie, Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas ; Las), Candidatus Liberibacter americanus (CLam ; Lam) et Candidatus Liberibacter africanus (CLaf ; Laf). Une fois infecté par la bactérie responsable du HLB, la réponse de l’arbre est d’induire la synthèse de callose au niveau des pores du phloème empêchant ainsi le passage de la sève élaborée vers les organes puits tels que les fruits ou encore les racines. La conséquence de ce blocage va engendrer des marbrures asymétriques au niveau des feuilles des arbres infectés à cause des produits photosynthétiques comme l’amidon qui vont s’y accumuler. De plus, le HLB va induire un stress oxydatif, caractérisé par la synthèse d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), qui sera néfaste pour les arbres. Contrairement aux feuilles, aucun dépôt – voir très peu – de callose n’est observable au niveau des racines justifiant le fait qu’elles puissent être considérées comme un réservoir car elles seraient le lieu de multiplication et de développement de la bactérie. De ce fait, la dégradation des racines observées serait due à une action directe de la bactérie et non indirecte comme au niveau foliaire. Tout ceci va entrainer une chute des feuilles, des fruits mais aussi à une dégradation des racines aboutissant ainsi une baisse de la production fruitière. Les agrumes sont généralement diploïdes (n = 9 soit 18 chromosomes). Néanmoins il existe des agrumes polyploïdes, qui se comportent mieux notamment en conditions de stress biotiques que les variétés diploïdes. La polyploïdie est un phénomène qui a depuis longtemps montré des avantages dans le monde végétal notamment en termes d’adaptation. En effet, chez les agrumes polyploïdes, les cellules et organes sont plus gros que chez les diploïdes respectifs. Leurs systèmes de défense face aux stress oxydatifs engendrés par des stress biotiques ou abiotiques, sont également plus efficaces. Le premier chapitre de cette thèse correspond à l’étude de l’impact de la ploïdie sur la tolérance à la maladie du HLB, en évaluant deux variétés de limettiers, le limettier Mexicain diploïde (2x) et le limettier Tahiti triploïde (3x) greffés avec un porte-greffe 2x au moyen d’analyses physiologiques, microscopiques et biochimiques. La 2ème étude de cette thèse a été réalisée sur des porte-greffes citrumelo Swingle 2x et tétraploïdes (4x) greffés avec les mêmes variétés 2x et 3x évaluées dans la première étude. L’étude s’est focalisée au niveau des racines de porte-greffes. La 3ème étude a été réalisée sur les mêmes arbres quel la 2ème étude et a été axée sur l’étude de l’expression des génomes, complétée par des analyses hormonales et du métabolome. Les résultats des dosages hormonaux ont montré qu’en relation avec la littérature, le taux d’acide salicylique (hormone clé de la résistance systémique acquise) augmentait considérablement chez les plants infectés par la bactérie responsable du HLB. Enfin, bien que les résultats du métabolome soient préliminaires, les résultats montrent un impact de la maladie sur les composés synthétisés en lien avec la ploïdie du porte-greffe et qu’il existait des interactions spécifiques entre greffon et porte-greffes
Considered as the most devastating bacterial disease in cultivated citrus, Huanglongbing (HLB), also called citrus greening or yellow dragon disease in French is present all over the world except in the Mediterranean basin and in the Middle East. The bacterium responsible for this disease is a non-cultivable gram-negative bacillus-like alphaproteobacteria called Candidatus Liberibacter transmitted by psyllids Diaphorina citri and Trioza erytreae. There are three strains of this bacterium, Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas; Las), Candidatus Liberibacter americanus (CLam; Lam) and Candidatus Liberibacter africanus (CLaf; Laf). Once infected by the HLB bacterium, the tree's response is to induce callose synthesis in the phloem pores, thus preventing the transfer of the elaborated sap to the sink organs such as fruit or roots. The consequence of this blockage will be asymmetric mottling in leaves of infected trees due to the accumulation of photosynthetic products such as starch. In addition, HLB will induce oxidative stress, characterized by the synthesis of reactive oxygen species (ROS), which will be detrimental to the trees. Contrary to the leaves, no deposition of callose can be observed in the roots, justifying the fact that they are considered as a reservoir because they would be the place of multiplication and development of the bacteria. Therefore, the degradation of the roots observed would be due to a direct action of the bacterium and not indirectly as at the leaf level. Altogether, this will lead to the drop of leaves, fruit but also to the degradation of the roots, thus leading to a decrease in fruit production. Citrus are usually diploid (n = 9 or 18 chromosomes). Nevertheless, it does exist citrus polyploid, which behave better in abiotic stress condition than diploid varieties. Polyploidy is a phenomenon that has shown advantages in the plant kingdom notably in term of adaptation. Indeed, in polyploid, cells and organs are larger than in their respective diploids. Their defense systems against oxidative stresses generated by biotic or abiotic stresses are usually more efficient. In this thesis, the first study focuses on the impact of ploidy regarding HLB disease, using two varieties of lime trees: Mexican lime diploid (2x) and the triploid Persian (3x) grafted with a 2x rootstock by doing physiological, microscopic and biochemical analyses.The second study of this thesis was performed on citrumelo Swingle 2x and tetraploid (4x) rootstocks grafted with the same 2x and 3x varieties of the first study. The study was focused at the root level.The third study was performed on the same experimental design of the 2nd study and focused on the study of the expression of the genomes, completed by hormonal and metabolome analyses.Finally, although the metabolome results are preliminary, the results showed that there was an impact of the disease on the synthetized compounds depending of the ploidy of the rootstock and that there were specific relationship between the graft and rootstock

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Farhat, Perla. "Exploration génétique de la polyploïdie du genre Juniperus (Cupressaceae)." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS125.

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Abstract:

La polyploïdie est un processus important et un moteur de la diversification et de l'évolution des plantes. Peu de polyploïdes naturels ont été décrits chez Juniperus, un genre de conifère représenté par 75 espèces d'arbres ou arbustes à feuilles persistantes, largement réparties dans l'hémisphère nord. Dans ce travail de recherche, l’implication de la polyploïdie dans l'évolution de Juniperus et l’élucidation des mécanismes sous-jacents à ces événements de polyploïdisation sont explorées. La taille du génome (TG) et le niveau de ploïdie ont été évalués chez 111/115 taxons en utilisant la cytométrie en flux et les comptages chromosomiques. Le taux de polyploïdie chez les genévriers s’est avéré être exceptionnellement élevé : 15 taxons sont des tétraploïdes et un seul taxon (J. foetidissima) est hexaploïde. Juniperus foetidissima représente le seul conifère hexaploïde découvert à ce jour à part Sequoia sempervirens. Nous avons également utilisé des approches de modélisation phylogénétique pour déterminer la TG ancestrale dans les trois clades de Juniperus et pour reconstruire le processus évolutif de la polyploïdisation chez ce genre. Au moins 10 événements de polyploïdisation ont eu lieu au cours de l'évolution et de la diversification de Juniperus. Nous avons ensuite exploré l’origine de la polyploïdie chez certaines espèces méditerranéennes. La variation de la TG et le niveau de ploïdie de deux variétés de J. sabina ont été estimés : Les populations échantillonnées de J. sabina var. sabina se sont avérées être diploïdes, tandis que les populations de J. sabina var. balkanensis étaient toutes tétraploïdes. Ces derniers auraient été issus d'une ancienne hybridation entre le tétraploïde J. thurifera et le diploïde J. sabina. Dans les Alpes françaises, où J. sabina var. sabina et J. thurifera sont en sympatrie, des individus présentant des morphologies intermédiaires entre ces deux espèces sont observés. Suite à des estimations des TG, de séquençage des ITS et de régions chloroplastiques, ces individus sont considérés comme des hybrides triploïdes. Enfin, l’utilisation des marqueurs AFLP pour déchiffrer les relations phylogénétiques entre des espèces méditerranéenne a montré que plusieurs pools génétiques contribuent à la diversité de Juniperus. Aussi ces marqueurs ont contribué à la découverte des contributions de ces pools génétiques aux taxons polyploïdes. Alors que les populations libanaises de l'hexaploïde J. foetidissima sont issues d'une lignée ancestrale unique, la population grecque semble résulter d'un mélange inégal de deux lignées anciennes. Ces deux lignées contribuent également au tétraploïde J. thurifera. Cette analyse a également montré que l’espèce méditerranéenne J. excelsa et l’espèce africaine J. procera partagent la même lignée ancestrale. Cependant, des analyses supplémentaires sont nécessaires pour une interprétation plus complète des données. L'importance de l'hybridation interspécifique et de la polyploïdie dans l'évolution des espèces de Juniperus nécessite d’amples recherches visant à comprendre le lien entre ces mécanismes et l'adaptation de ces espèces à un large spectre d'habitats extrêmes. Ces recherches futures devraient aussi contribuer à découvrir comment les espèces de conifères peuvent s’adapter aux changements climatiques
Polyploidy is considered as an important phenomenon and a key driving force for plant diversification and evolution. Few natural polyploid species have been described in Juniperus, a coniferous genus represented by 75 species of evergreen trees or shrubs widely distributed in the North Hemisphere. The occurrence of polyploidy in the evolution of this genus as well as a more comprehensive view of pathways that were involved in these polyploidization events are explored in this research work. Genome size (GS) and ploidy level assessments were conducted on 111/115 taxa using flow-cytometry and chromosome counts. Juniperus holds an exceptionally high rate of polyploidy, 15 taxa being tetraploids and just one (J. foetidissima) being hexaploid. It represents the only hexaploid conifer discovered to date after Sequoia sempervirens. We also used phylogenetically-informed trait evolution modelling approaches to determine ancestral GS in the three clades of Juniperus and to reconstruct the evolutionary process of polyploidization in Juniperus. At least 10 polyploidization events have occurred during Juniperus evolution and diversification. We then explored the origin of polyploidy in selected Mediterranean species. The GS variation and the ploidy level of two J. sabina varieties were estimated: J. sabina var. sabina sampled populations were shown to be diploid, while J. sabina var. balkanensis populations were all tetraploid. The latter has been postulated to have arisen from an ancient hybridization between the tetraploid J. thurifera and the diploid J. sabina. In the French Alps, where J. sabina var. sabina and J. thurifera occur in sympatry, individuals with intermediate morphologies between these two species are observed. Evidences based on GS assessments, ITS and chloroplastic sequences demonstrated these individuals as triploid hybrids. Finally, the use of AFLP markers to decipher phylogenetic relationships between Mediterranean and Eastern Mediterranean species showed that multiple lineages contributes to Juniperus diversity and shed light on some polyploid taxa origins. While the Lebanese populations of the hexaploid J. foetidissima are issued from a unique ancestral lineage, the Greek population seems to be the result of an unequal admixture of two ancient lineages. These two lineages contribute also to the tetraploid J. thurifera. This analysis showed also that the Mediteranean J. excelsa and the African taxa J. procera shares the same ancestral lineage. However, further analyses are needed for a more complete interpretation of the data. The importance of interspecific hybridization and of polyploidization in the evolution of Juniperus species argues in favor of the development of researches aiming at understanding the link between these mechanisms and the adaptation of those species to a wide range of extreme habitats. Such future researches should contribute to predict how conifer species may adapt to dramatic changes in the Earth’s climate

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Szadkowski, Emmanuel. "Devenir des génomes et des gènes dans un contexte polyploïde : cas du colza (Brassica napus L.)." Rennes, Agrocampus Ouest, 2011. http://www.theses.fr/2011NSARC101.

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Abstract:

L’allopolyploïdie (plusieurs lots de génomes apparentés dans un individu) joue un rôle majeur dans la spéciation et la biodiversité des Angiospermes contemporaines. Les espèces allopolyploïdes permettent d’aborder les mécanismes de régulation de la redondance d’information génétique lors de la confrontation de deux génomes proches. On peut pour cela utiliser des hybrides polyploïdes synthétisés de novo à partir des espèces parentales préalablement identifiées. Le colza (Brassica napus AACC, 2n=38) est issu du croisement entre B. Rapa (AA, 2n=20) et B. Oleracea (CC, 2n=18). Au cours des premières générations de colzas synthétiques, on observe de la recombinaison entre régions homéologues (mêmes régions sur chaque génome), alors que des modifications fonctionnelles se mettent en place dès la confrontation des deux génomes dans l’hybride F1 (génome AC). L’objectif de ce travail est de déterminer l’importance relative des modifications structurales et leurs conséquences fonctionnelles dans les toutes premières générations après hybridation. Nous avons étudié par analyses cytogénétique et génétique la stabilité de la première méiose d’hybrides F1 (génome AC) et des S0 (génome AACC) correspondantes issus de gamètes non réduits ou de doublement somatique. Nous avons focalisé cette étude sur les deux chromosomes homéologues les plus synténiques (A1 et C1) pour maximiser la probabilité de recombinaison homéologue. Nous avons enfin étudié les conséquences des remaniements faisant varier le nombre de copies de gènes homéologues sur leur niveau d’expression. Nous montrons que la polyploïdie soumet la première génération de colzas synthétiques à une phase de forte restructuration des génomes A et C, les gamètes transmis n’étant pas équivalents selon le mode de formation du polyploïde et le cytoplasme (Szadkowski et al. , 2010). Nous montrons également que ces restructurations à l’état hétérozygote semblent dicter le niveau d’expression des copies de gènes homéologues. Cette étude devrait permettre de mieux comprendre la phase d’instabilité précédant la stabilisation d’une jeune espèce allopolyploïde telle que le colza
Allopolyploidy plays a key role in Angiosperm speciation and biodiversity. Allopolyploid species are good models to understand how genes and genome redundancy are managed at the confrontation of two genomes in resynthesized plants from known progenitors. Progenitors of oilseed rape (Brassica napus (AACC, 2n=38) are close to B. Rapa (AA, 2n=20) and B. Oleracea (CC, 2n=18). Homoeologous recombination (between parental genomes) is detected after some generations of resynthesized B. Napus, while gene expression is strongly modified as early as in F1 hybrids. This work focused on the magnitude of structural modifications at onset of polyploid formation and their consequences on homoeologous gene expression. Using cytogenetic approach, we studied the first meiosis of F1 hybrids (AC genome) and their derived S0 plants (AACC genome) obtained through somatic doubling or using its female unreduced gametes. Homoeologous recombination in their progrenies was studied by molecular approach, focusing on two highly syntenic homoeologous chromosomes (A1 and C1) to maximize homoeologous recombination probability. We finally studied gene expression in homoeologous regions on A1 and C1 where recombination occurred and modulates their copy number. We showed that the first meiosis of B. Napus blends genomes (Szadkowski et al. , 2010), in a magnitude that depend upon polyploid formation pathways and cytoplasm. These genetic rearrangements bias homoeologous gene expression even at heterozygous stage. My results provide new clues to understand genetic and gene expression instability in young polyploid species like B. Napus

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Ater, Mohamed. "Variations et fertilité du pollen dans le complexe polyploïde du roseau Phragmites australis (Cav. ) Trin. Ex Steud." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112150.

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Abstract:

Ce travail présente d’une part un essai d’appréciation de la variabilité s’exprimant au niveau du gamétophyte mâle et d’autre part une approche préliminaire de la biologie de reproduction de l’espèce. La manifestation de la variabilité du gamétophyte mâle a été mise en évidence par des études biométriques du diamètre pollinique (avec une étude détaillée de la variabilité intra-individuelle), de la stéréostructure des surfaces tectales et de la composition minérale de l’exine. Les résultats obtenus confirment la grande hétérozygotie de ce complexe polyploïde. Sur le plan de la biologie de reproduction, ce travail permet de préciser les rapports des reproductions sexuée et asexuée, l’une et l’autre constituant un modèle très complexe dans lequel la multiplication végétative serait associée à des formes adaptatives très évoluées favorisant l’allogamie.

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Puig, Pierre-Emmanuel. "Polyploïdie suivie de dépolyploïdisation : une modalité de développement de la résistance aux médicaments anticancéreux." Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOMU06.

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Abstract:

Lorsqu’ils sont utilisés à des concentrations pharmacologiques sur des cellules de tumeurs solides en culture ou chez des rats porteurs de tumeurs, les agents génotoxiques n’induisent pas une mort massive et rapide par apoptose. L’effet prépondérant est un arrêt de prolifération cellulaire qui aboutit à un processus d’endoreduplication de l’ADN et induit une polyploïdie. Comme le montre la vidéomicroscopie, les cellules cancéreuses polyploïdes ont une survie prolongée – pouvant impliquer des signes de sénescence – mais tentent des mitoses atypiques et asymétriques qui les conduisent à la multinucléation et/ou à la mort par catastrophe mitotique. Ce lent processus aboutit à une réduction progressive du nombre des cellules cancéreuses et in vivo à une réduction du volume tumoral qui peut être interprété comme une réponse initiale satisfaisante à la chimiothérapie (réponse partielle). Cependant, un échappement à ce processus létal se produit au niveau d’un très petit nombre de cellules cancéreuses polyploïdes (de l’ordre d’une pour 106, 107 cellules). Un processus de dépolyploïdisation qui pourrait avoir des analogies avec la mitose réductionnelle caractérisant la méiose permet aux cellules polyploïdes de retrouver un génome diploïde proche de celui des cellules parentales mais néanmoins différent qui leur donne un avantage sélectif de type darwinien autorisant leur prolifération. Ce processus complexe pourrait donc intervenir dans l’échec de chimiothérapies initialement efficaces, mais suivies de récidives tumorales plus ou moins tardives, généralement résistantes au moins aux agents utilisés pour les premières cures
For determining the long‐term effect of DNA damaging agents used at pharmacologically‐relevant concentrations on different cancer cell lines in vitro and in vivo. We exposed cells at low concentration in vitro, then cell cultures were observed for several weeks, including through videomicroscopy. In these conditions, tumor cells did not undergo apoptosis and death, but immediately arrested their proliferation. Nevertheless, they continued to replicate DNA through endocycles, leading to progressive polyploidy, then multinucleation. These polyploidy multinucleate giant cells survived for several weeks. However, colonies of small, rapidly proliferating, diploid tumor cells appeared among the monolayers of giant, multinucleate, polyploidy cells during the weeks following cisplatin exposure. Their incidence was low, in the order of 10‐6 or 10‐7, but, due to their rapid proliferation, these cells invaded the entire culture surface. Interestingly, the same sequence was observed in vivo when rats bearing a subcutaneously established PROb tumor received cisplatin at the maximal tolerated dose. Firstly, the tumors stopped their progression or regressed partially; at this stage, tumors were constituted by large, often multinucleate, non proliferating cancer cells. After several weeks, tumors resumed their progression; they were then constituted by small, mononucleate, rapidly proliferating cancer cells. These results, demonstrate that apoptosis and death cannot be the unique response of cancer cells exposed to chemotherapy. A similar phenomenon can contribute to the frequent recurrence of clinical malignancies, even after an apparently satisfactory initial response to chemotherapy

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Greffier, Laurent. "Obtention et caractérisation d'autotétraploïdes chez trois espèces de brassica apparentées : B. Nigra (L) Koch, B. Rapa (L.) Et B. Juncea (L.) Czern." Dijon, 1994. http://www.theses.fr/1994DIJOS038.

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Abstract:

L'objectif de cette étude a consisté à obtenir et étudier des autotétraploïdes chez trois espèces de Brassica apparentés: B. Nigra (l. ) Koch, B. Rapa L, B. Juncea (l. ) Czern. Deux voies d'obtention ont été abordées: polyploïdisation somatique par traitement à la colchicine et polyploïdisation gamétophytique par l'intermédiaire de gamètes non réduits. La culture de bourgeons axillaires sur un milieu in vitro additionne de colchicine a permis d'obtenir des autotétraploïdes chez les trois espèces étudiées. Les autotétraploïdes se caractérisent par une augmentation de la masse des graines et de la teneur en sinigrine mais la fertilité est réduite. L'autotétraploïdie entraine une augmentation de la taille des grains de pollen et du nombre d'apertures. Cependant, le critère nombre d'apertures n'est pas suffisant pour détecter des diplogamètes mâles chez les plantes diploïdes. La réalisation, chez B. Nigra de croisements 4x avec 2x et 2x avec 4x permet d'obtenir des autotétraploïdes par l'intermédiaire de gamètes non réduits mâles ou femelles

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Herrera-Pinilla, Juan Carlos. "Amélioration génétique de l'espèce polyploïde Coffea arabica L. : maîtrise de son introgression par les espèces diploïdes de caféiers." Montpellier, ENSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ENSA0019.

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Abstract:

LES ESPECES DIPLOIDES (2N=22) REPRESENTENT LA PRINCIPALE SOURCE DE VARIABILITE POUR L'AMELIORATION DES VARIETES COMMERCIALES DU CAFEIER TETRAPLO"iDE COFFEA ARABICA. DANS CE TRAVAIL NOUS NOUS SOMMES INTERESSES POUR ETUDIER LES PRINCIPAUX FACTEURS IMPLIQUES DANS L'INTROGRESSION DE GENES DES ESPECES DIPLOIDES DANS LE GENOME DE C. ARABICA PAR HYBRIDATION INTERSPECIFIQUE. LES AFFINITES ENTRE LES SOUS-GENOMES DE C. ARABICA ET LEUR DIFFERENTIA TION VIS-A-VIS DU GENOME DE C. CANEPHORA ONT ETE ETUDIEES PAR HYBRIDATION GENOMIQUE IN SITU (GISH). LES RECOMBINAISONS INTERGENOMIQUES ONT ETE OBSERVEES A L'AIDE DE MARQUEURS MOLECULAIRES (AFLP, RFLP ET MICROSATELLITES) DANS DES DESCENDANCES BC1, PROVENANT DU RETROCROISEMENT D'HYBRIDES TETRAPLO"iDES (C. ARABICA X C. CANEPHORA 4X) PAR C. ARABICA. DEUX FACTEURS AFFECTANT LE NIVEAU D'INTROGRESSION DANS LES DESCENDANCES BC1 D'HYBRIDES TRIPLO"iDES ONT FAIT L'OBJET D'UNE ETUDE APPROFONDIE: L'ESPECE DIPLOIDE CHOISIE POUR L'HYBRIDATION INTERSPECIFIQUE (I. E. C. CANEPHORA ET C. EUGENIOIDES) ET LE SENS DU RETROCROISEMENT DE L'HYBRIDE TRIPLOIDE AVEC C. ARABICA
The cultivated c. Arabica species is characterised by low genetic diversity and the transfer of desired traits from diploid relatives has be en a continuous priority in coffee breeding. In this study we anal ysed the main factors affecting gene introgression from diploid species to the c. Arabica genome through interspecific hybridisation. Genome differentia tion between constitutive genomes of c. Arabica and the parental genome of c. Canephora were studied by in situ genomic hybridisation (gish). Intergenomic recombination into bc1 plants invol ving tetraploid interspecific hybrids were evidenced using species-specific markers (aflp, rflp and microsatellites). Factors affecting gene introgression to c. Arabica through interspecific triploid hybrids were also anal ysed. Two main factors were identified as limiting gene trans fer: the diploid parent used for production of triploid hybrids, and the utilisation of triploid hybrids as male parents for the backcross. A rational utilisation of either triploid or tetraploid hybrids are discussed with regard to particular selection strategies

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Gentric, Géraldine. "Altérations de la polyploïdie hépatocytaire au cours du développement des hépatopathies stéatosiques dites non-alcooliques." Thesis, Paris 5, 2013. http://www.theses.fr/2013PA05T065/document.

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Abdullatif, Maha. "Étude comparée de l'hybride Fatshedera lizei Guillaumin et ses parents : aspects caryologique, palynologique et polyploïdie expérimentale." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112304.

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Le présent travail a pour but, sur le plan fondamental une meilleure connaissance de l'hybride naturel intergénérique stérile x Fatshedera lizei (Fatsia japonica x Hederahelix var. Hibernica Une étude faite au double point de vue caryologique et palynologique vise à préciser ses origines. Sur le plan appliqué sa polyploïdisation expérimentale a été tentée dans le but le rendre fertile. Au plan caryologique, l’hybride et ses parents montrent une variabilité inter- et intraindividuelle importante des valeurs de 2·n, chaque individu étant une mosaïque chromosomique. La multiplication végétative, en exploitation les anomalies mitotique entretient et diversifie ces mosaïques (dérivé chromosomique). Il a été recherché également qu’elle pouvait être la nature des gamètes parentaux responsables de l’apparition du Fatshedera lizei. Au plan palynologique cet hybride anormaux) montre des caractères qualitatifs et quantitatifs intermédiaires entre ceux de ses parents, mais se révèle plus proche du parent femelle Fatsia Japonica pour son tectum. Le doublement du nombre chromosomique par action de la colchicine se révèle très difficile et n'est que partielle
The purpose of the present work is, fundamentally, a better knowledge of the natural hybride sterile Fatshedera lizei (Fatsia japonica x Hedera helix var. Hibernica). A study of the cytological and palynological point of vue aims to precise its origin. In the applicated fiels his experimental polyploidisation has been tried to make it fertile. On the caryological plan, the hybrid and its parents display an important inter individual variability of the values 2 n, because each individual is a chromosomical mosaics. The vegetative multiplication which exploits the mitotics anomalies maintains and diversifies this mosaics. The nature of the parental gamets responsible of the appearance of Fatshedera liezi has been equally researched. On the palynological plan, this intergenerical hybrid (63 % of anormal grains) displays qualitative and quantitative characters intermediate between the characters of its parents, but it appears more akin to his femel parent Fatsia japonica for its tectum. The doubly of the chromosomical number by the action of colchicine appears too difficult and only partial

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Combes, Gavalda Marie-Christine. "Polyploïdie et adaptation des plantes : caractérisation et variation de l'expression des gènes homoélogues chez le caféier Coffea arabica." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS115/document.

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Abstract:

La plupart des espèces végétales sont des polyploïdes récents ou anciens. L’allopolyploïdisation qui résulte d’une hybridation interspécifique couplée à une duplication génomique joue un rôle fondamental dans l’évolution des plantes. Elle provoquerait des changements de l’organisation du génome et de la régulation de l’expression des gènes qui seraient à l’origine de nouvelles aptitudes de ces plantes. Dans ce contexte, l’étude des mécanismes de conciliation des réseaux parentaux de régulation des gènes semble essentielle pour définir leur rôle dans la variation de l’expression des gènes. Le genre Coffea, composé d’espèces diploïdes pouvant s’hybrider et d’une espèce allotétraploïde C. arabica, constitue un modèle approprié pour cette étude. L’allopolyploïde présente deux sous-génomes homéologues peu différenciés, provenant de l’hybridation de C. eugenioides et C. canephora. A l’inverse de ses espèces parentales qui se caractérisent par des écosystèmes différents et d’amplitude thermique faible, C. arabica se développe en tolérant des variations de température plus importantes. Ce travail a consisté à étudier chez C. arabica les conséquences de l’hybridation sur la variation de l’expression et de la régulation des gènes et à analyser la variation de l’expression des gènes homéologues et son implication dans les capacités adaptatives. L’expression et la régulation des gènes au sein d’hybrides F1 entre C. canephora et C. eugenioides ont été analysées en utilisant la technologie RNA-seq. L’étude de ces hybrides a montré que les espèces parentales se distinguent par une proportion importante de divergences de trans-régulation. Pour 77% des gènes différemment exprimés entre les espèces parentales et les hybrides, le niveau d’expression de l’hybride est comparable à celui de l’une des espèces parentales, c’est le phénomène de «level expression dominance». L’analyse de l’expression allélique spécifique a permis de caractériser la régulation de l’expression des gènes ; les deux allèles sont exprimés, avec exceptionnellement un biais en faveur d’un génome. L’expression des gènes est déterminée par des combinaisons complexes de divergences de cis-régulation des espèces parentales et des effets entrecroisés de leurs facteurs de trans-régulation. Le niveau d’expression des gènes dépend de la sur ou sous-régulation simultanée des deux allèles et en particulier, de l’asymétrie des effets des facteurs de trans-régulation qui semble être à l’origine du phénomène de «level expression dominance». Pour l’allopolyploïde, l’étude de l’expression relative des gènes homéologues à l’échelle du génome a révélé que les gènes homéologues des deux sous-génomes s’inter-régulent et contribuent au transcriptome. Le transcriptome de jeunes feuilles de C. arabica cultivés à deux conditions de températures, chacune convenant à l’une des espèces parentales a été analysé pour étudier la variation de l’expression des gènes homéologues chez C. arabica et son implication dans les capacités adaptatives. La contribution des sous-génomes au transcriptome est faiblement modifiée par les conditions de culture et n’apparait pas directement impliquée dans la capacité de C. arabica à tolérer des amplitudes thermiques plus élevées que les espèces parentales. Ces études ont permis de caractériser la réponse transcriptionnelle à un évènement d’hybridation récent et ancien. Elles mettent en évidence les bases génétiques de la variation de l’expression allélique suite à la fusion des réseaux divergents de régulation des gènes d’espèces parentales. Elles ont permis de proposer un modèle de la régulation de l’expression des gènes homéologues pour C. arabica.Mots clés : allopolyploïdie, hybridation, homéologue, expression allélique spécifique (ASE), cis- trans-régulation, transcriptome, RNA-seq, adaptation, caféier
Polyploidy is a prominent mode of speciation and a recurrent process during plant evolution. Allopolyploidization, that involves inter-species hybridization and genome doubling, can induce an extensive array of genomic rearrangements and gene expression changes generating plants with new abilities to adaptation. The study of the merger of divergent gene expression regulatory networks seems fundamental to elucidate the role of conciliation processes in the gene expression variations.The genus Coffea that contains diploid species able to hybridize and C. arabica a recent allopolyploid between two low divergent diploid species C. eugenioides and C. canephora, represents an appropriate model for this study. Indeed C. arabica can be grown in regions with marked variations in thermal amplitude while the parental species are less adapted to temperature variations. The aims of the present work are, on one hand, the study of the effects of hybridization on the expression and regulation of genes and on the other hand, the analysis of homeologous gene expression variation in response to changing environment.To examine the immediate effects of hybridization, the expression and regulation of genes in F1 hybrids between C. canephora and C. eugenioides were analyzed by genome-wide RNA-seq technology. Parental species are distinguished by an important proportion of trans-regulatory divergences. In hybrids, among divergently expressed genes between parental species and hybrids, 77% are expressed like one parent (expression level dominance). Gene expression was shown to result from the expression of both alleles, with occasional bias toward one genome. The gene expression patterns appear determined by complex combinations of cis- and trans-regulatory divergences of parental species and by intertwined parental trans-regulatory factors. The gene expression level depends on the simultaneous up and down-regulation of both alleles and the observed biased expression level dominance seems to be derived from the asymmetric effects of trans-regulatory parental factors on regulation of alleles. In the allopolyploid, at the genomic scale, both homeologous genes are also inter-regulated and contribute to the transcriptome.The transcriptome of leaves from C. arabica cultivated at different growing temperatures suitable for one or the other parental species was examined to analyze the variation of homeologous gene expression in variable conditions. The relative subgenome contributions to the transcriptome appear to be only marginally altered by the growing conditions. C. arabica’s ability to tolerate a broader range of growing temperatures than its diploid parents does not result from differential use of homeologs. The transcriptional response after a recent or old hybridization event was characterized by these studies. The genetic bases of the variations in allelic expression after the merger of parental gene expression regulatory networks, were elucidated and a model of regulation of homeologous gene expression in C. arabica is proposed. Keywords : allopolyploidy, hybridization, homeolog, Allelic Specific Expression (ASE), cis- trans-regulation, transcriptome, RNA-seq, adaptation, coffee tree

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Gonzalo, Adrian. "Voies de formation des crossovers méiotiques chez une espèce allopolyploïde, le colza (Brassica napus)." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS352.

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Abstract:

La recombinaison méiotique est au cœur de l'hérédité Mendélienne, de l'évolution et de l'amélioration des plantes, car elle assure, grâce aux crossovers, une transmission fidèle des chromosomes et le brassage de l’information génétique au fil des générations. Deux voies de formation des crossovers coexistent chez les plantes. La voie principale (voie I) dépend de la protéine MSH4 (et de quelques autres). La voie secondaire ne produit que quelques crossovers (dits de voie II) au cours de la méiose d’une plante de type sauvage ; ils sont indépendants de MSH4 et leur nombre est limité par des protéines telles que FANCM. Si ces deux voies ont été bien décrites chez des espèces diploïdes, ce n’est pas le cas chez des plantes allopolyploïdes, pourtant très fréquentes parmi les plantes cultivées. Il s'agit là d'une lacune importante, car la présence de plusieurs jeux de chromosomes apparentés conduit à augmenter le nombre de partenaires susceptibles de former des crossovers et le nombre de copies de tous les gènes méiotiques, rendant la recombinaison méiotique plus complexe. Cette thèse vise à explorer l'interaction entre les voies de formation des crossovers et la polyploïdie en utilisant des mutants de colza (Brassica napus; AACC) et d’un de ces parents diploïdes (B. rapa; AA) pour deux gènes de la recombinaison méiotique.J'ai tout d'abord testé dans quelle mesure la formation de crossovers entre chromosomes homologues et entre homéologues (chromosomes A et C) est tributaire des voies I et II en évaluant l’effet d’une diminution du nombre de copies fonctionnelles de MSH4 sur le nombre de crossovers. J'ai montré que ce dernier n'est altéré que lorsque les deux copies MSH4 sont inactivées, toute autre combinaison de mutations conduisant au même nombre de crossovers inter-homologues que chez le sauvage. J'ai également montré que la proportion de crossovers de voie II chez des mutants msh4 de colza est bien supérieure à celles observées chez d’autres plantes mutantes pour msh4. Cette observation reste vraie chez des mutants msh4 de B. rapa, suggérant que la proportion accrue de crossovers de voie II n’est pas spécifique au colza, mais probablement une caractéristique des Brassicaceae. Chez des plantes allohaploïdes (AC) de colza, chez lesquelles les crossovers ne peuvent se former qu’entre homéologues, les copies MSH4 ne se compensent plus complétement ; le nombre de crossovers de voie I fluctue au contraire proportionnellement au dosage de MSH4, devenant presque nul lorsque toutes les copies sont inactivées. Mes résultats illustrent deux nouvelles propriétés spécifiques des crossovers entre homéologues: une plus grande sensibilité vis-à-vis du dosage MSH4 pour les crossovers de voie I et une plus faible efficacité des crossovers de voie II.Dans un second temps, j'ai caractérisé cytologiquement des mutants fancm de colza pour vérifier que l'augmentation des crossovers de voie II ne nuit pas à au bon déroulement de sa méiose. Cette question est restée en suspens, les mutants fancm de colza n’étant pas complètement nuls. Cet écueil m'a incité à développer une approche de TILLING par séquençage pour identifier de nouveaux mutants de recombinaison chez le colza. J'ai alors combiné les mutations fancm et msh4 chez B. rapa pour vérifier si les premières suffisent à corriger les défauts méiotiques induits par les secondes. J'ai montré que, conformément à ce qui avait été observé chez Arabidopsis thaliana, la mutation fancm augmente le nombre de crossovers à un point tel qu’elle restaure la formation de bivalents dans un mutant msh4. La fonction de FANCM est donc conservée chez B. rapa.Mes résultats ont fait progresser la compréhension des voies de formation des crossovers lors d’une méiose allopolyploïde. Ils indiquent que la transmission des chromosomes chez ces espèces implique principalement des crossovers de voie I, et qu’elle pourrait être assurée en limitant l’efficacité de cette voie (e.g. en diminuant le nombre de copies de gènes)
Meiotic recombination ensures, through the formation of crossovers (COs), both faithful chromosome transmission and allelic shuffling over generations; it is at the heart of Mendelian heredity, evolution and plant breeding. Two crossover pathways co-exist in plants. The main pathway (class I) is dependent on MSH4 (and additional proteins). The secondary pathway produces only a few MSH4-independent (class II) crossovers during wild-type meiosis that are limited in number by anti-crossover proteins such as FANCM. These pathways have been extensively described in diploid species, disregarding one of the most pervasive features of crop genomes: polyploidy. This is a major gap in our understanding because the presence of more than two related sets of chromosomes leads both to extra partners for crossover formation and additional copies for all meiotic genes, which make meiotic recombination more intricate. This thesis aims at exploring the interplay between meiotic recombination pathways and polyploidy using mutants for two recombination genes in allotetraploid Brassica napus (AACC; 2n=38) and its diploid progenitor, B. rapa (AA; 2n=20). I have first tested the extent to which class I and class II pathways contribute to inter-homolog and inter-homoeolog (between A and C chromosomes) crossover formation by analyzing how crossovers are affected as the number of functional MSH4 copies decreases. I showed that inter-homolog crossover formation is impaired only when the two MSH4 copies are lost, any other combination of msh4 mutations resulting in wild-type crossover numbers. I also observed that, when class I crossovers are completely abolished in B. napus, the highest frequency of class II crossover ever reported among plant msh4 mutants is observed. I reproduced this result using B. rapa msh4 mutants, thereby demonstrating that increased class II crossover frequencies is not specific to B.napus, but could instead be a general feature of the Brassicaceae. In B. napus allohaploids (AC), where crossovers are forced to occur between homeologs, MSH4 copies no longer complement each other perfectly; counter to the situation in euploids, the number of MSH4-dependent crossovers formed between homoeologs fluctuates with MSH4 dosage in these plants, and approximate zero when all MSH4 copies are depleted. Altogether, my results illustrate two novel specific properties of inter-homeolog crossovers: a greater sensitivity to MSH4 dosage for class I pathway and a lower efficiency for class II.Next, I characterized cytologically B. napus fancm mutants to confirm that boosting class II crossovers would not be detrimental to B. napus meiosis. However, a prudential interpretation of these results is demanded since the B. napus fancm alleles retained residual anti-crossover activity. This has prompted me to set up a TILLING-by-sequencing procedure in order to produce new recombination mutants in B. napus. I also combined the B. rapa fancm and msh4 mutations to test whether the former is sufficient to fix the meiotic defects resulting from the latter. I showed that, similarly to what had been observed in Arabidopsis thaliana, fancm mutation boost COs to such a point that it restores bivalent formation in B. rapa msh4 background. My results therefore confirmed that the function of FANCM is conserved in B. rapa. Overall, the findings and achievements of this thesis make a step forward dissection of CO pathways during allopolyploid meiosis. They indicate that meiotic adaptation to allopolyploidy mainly involve the class I crossover pathway and could be achieved by limiting its efficiency (e.g. by decreasing gene copy number)

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Hardy, Olivier J. "Structure spatiale de la variation génétique et relations entre cytotypes dans des populations d'un complexe polyploïde :centaurea jacea l. s.l." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2000. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211819.

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Ardouin, Pierre Jacques. "Analyse, par la biochimie flavonique, de la structure génétique et de l'organisation évolutive d'un complexe polyploïde : Dactylis glomerata L. (Gramineae)." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO11652.

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Abstract:

Constitution du complexe polyploide (14 sous-especes diploides, 5 sous-especes tetraploides). Isolement et identification par 2 types de chromatographgie des principaux composes flavoniques (600 echantillons representatifs de 30 stations). Importante variation flavonique, organisation evolutive du complexe

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Portillo, Lemus Luis Octavio. "Système de reproduction, polyploïdie et diversité génétique des populations invasives de Ludwigia grandiflora subsp hexapetala en France." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2021. http://www.theses.fr/2021NSARA088.

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Abstract:

Dans un contexte de succès de colonisation des espèces invasives, la compréhension d’un front d’invasion est essentielle afin d’identifier des leviers de gestion. En France, Ludwigia grandiflora subsp hexapetala a envahi la plupart de réseaux hydrographiques avec des populations fertiles et stériles. Les objectifs de cette thèse étaient l’identification des facteurs influençant sa reproduction sexuée et la caractérisation de sa diversité génétique afin d’inférer le mode de reproduction efficace et de comprendre l’histoire du front d’invasion. La biologie florale et la fructification des populations fertiles et stériles dans différentes conditions climatiques et après différents croisements contrôlés ainsi que la diversité génétique des populations via un set de marqueurs moléculaires SNP ont été évaluées,Ces travaux ont montré que la reproduction sexuée de Ludwigia grandiflora subsp hexapetala est sous contrôle d’un système d’auto-incompatibilité hétéromorphique « à action tardive » de type distyle-homostyle. Nous avons identifié deux fronts d’invasion avec deux points de rencontre. Le système de reproduction efficace majoritaire est la clonalité avec un signal d’allogamie au niveau des 2 « hot-spot » de diversité, suggérant une priorisation de gestion à leurs niveaux. Ces études pourront être étendues à d’autres fronts d’invasion en Europe et aux USA
In a context of successful colonization of invasive species, understanding of an invasion front is essential in order to identify management levers. In France, Ludwigia grandiflora subsp hexapetala has invaded most river systems with fertile and sterile populations. The objectives of this thesis were the identification of factors influencing its sexual reproduction and the characterisation of its genetic diversity in order to infer the efficient mode of reproduction and to understand the history of the invasion front.Floral biology and fructification of fertile and sterile populations in different climatic conditions and after different controlled crosses as well as the genetic diversity of the populations via a set of SNP molecular markers were evaluated. These studied showed that the sexual reproduction of Ludwigia grandiflora subsp hexapetala is under the control of a "late-acting" heteromorphic self-incompatibility system of the distyle-homostyle type. We have identified two invasion fronts with two meeting points. The majority efficient breeding system is clonality with an allogamy signal at the level of the 2 diversity hot spots, suggesting management prioritization at their levels. These studies could be extended to other invasion fronts in Europe and the USA

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Zini, Cyrille. "Structure d'un locus de résistance à la rouille chez une espèce hautement polyploïde, la canne à sucre (2n=ca 12x=ca 115)." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20105/document.

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Abstract:

Les cultivars modernes de canne à sont de hauts polyploïdes, aneuploïdes issus de croisements interspécifiques entre deux espèces polyploïdes, une espèce sucrée domestiquée Saccharum officinarum et une espèce sauvage Saccharum spontaneum. Le gène majeur de résistance durable à la rouille brune, Bru1 a été identifié chez le cultivar de canne à sucre R570. Une approche de clonage positionnel de ce gène a été entreprise et a permis de construire une première carte physique. Elle comprend sept haplotype hom(é)ologues dont un correspond à l'haplotype cible porteur du gène Bru1 qui comprend sept clones BAC qui ne se chevauchent que partiellement laissant deux espaces non couverts. Il a été montré que cette situation résulte de la présence d'une insertion dans l'haplotype porteur de Bru1. Pour combler les deux espaces présents sur l'haplotype cible, deux stratégies utilisant l'annotation des BAC ont été employées : (i) une se basant sur la conservation des gènes existante entre les différents haplotypes hom(é)ologues de la région de Bru1 et (ii) une en utilisant des marqueurs flanquants les deux espaces. Ces stratégies no us ont permis de combler un des deux espaces, de couvrir partiellement le deuxième espace et de montrer que le gène de résistance se situerait dans l'insertion. Nous avons identifié un gène candidat correspondant à une Sérine/Thréonine kinase située dans l'insertion. Des tests d'expression ont été effectués en condition normale afin de vérifier si ce gène est exprimé mais aucune amplification n'a été obtenue. Parallèlement, la recherche de l'origine de l'insertion présente sur l'haplotype cible a été entreprise en retraçant son origine dans la généalogie de notre cultivar d'étude R570 et en criblant une banque de clones de Saccharum contenant différentes espèces de canne à sucre. Les résultats sur la généalogie tendent à nous dire que cette insertion est ancienne et aurait été transmise à R570 via S. barberi
Modern sugarcane cultivars are high polyploids, aneuploids derived interspecific crosses between two polyploid species, domesticated sugar species Saccharum officinarum and a wild species Saccharum spontaneum. The major gene for sustainable resistance to brown rust, Bru1 was identified in the modern cultivar R570. An map-based approach has been undertaken and has built a first physical map. It includes seven haplotype hom(e)ologous which one corresponds to the haplotype carrying Bru1 which includes seven BACs that overlap only partially, including two gaps. It was shown that this situation results from the presence of an insertion in the target haplotype. To fill the two gaps, two strategies using the annotation of BACs were used: (i) Based on the good genes conservation between haplotypes hom(e)ologous and (ii) by using markers flanking the two gaps. These strategies have enabled us to fill one of two gaps, partially cover the second and show that the resistance gene would be in the insertion. We identified a candidate gene corresponding to a serine/threonine kinase located in the insertion. Expression tests were performed in normal condition to see if this gene is expressed but no amplification was obtained. Meanwhile, the search for the origin of the insertion present on the target haplotype was undertaken by tracing its origin in the genealogy of R570 and analysing a library of clones of Saccharum spp containing different types of cane sugar. Results on the genealogy we tend to say that this insertion is old and were sent to R570 via S. barberi

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Grandont, Laurie. "Caractérisation de variations naturelles de fréquence de crossovers chez le colza (Brassica napus)." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112034.

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Abstract:

La méiose est un processus fondamental qui conditionne la formation de gamètes et assure la stabilité des génomes tout en générant de la diversité par brassage génétique. La régularité méiotique nécessite la formation de crossing-overs (CO) exclusivement entre chromosomes homologues. Cette condition est plus difficile à remplir chez les espèces allopolyploïdes qui présentent plusieurs jeux de chromosomes toujours susceptibles de recombiner ensemble. Bien que la polyploïdie soit omniprésente chez les plantes, on connait peu de choses sur le déroulement de la méiose chez ces espèces. Au cours de ma thèse, je suis intéressée à l’effet de la polyploïdie sur la formation et sur la fréquence de CO en utilisant le colza (Brassica napus, AACC, 2n=38) comme modèle d’étude. J’ai notamment cherché à comprendre : (1) quel est l’effet du niveau de ploïdie sur la fréquence de crossovers, et (2) l’origine des variations de COs observées chez les plantes allohaploïdes (AC) produites à partir de différentes variétés de colza, en utilisant une palette d’approches cytologiques et cytogénétiques. Mes travaux ont permis de montrer que le niveau de ploïdie induit une augmentation de la fréquence de crossovers, et que cette augmentation est plus importante dans un contexte triploïde que tétraploïde. J’ai ainsi montré que la fréquence de CO augmente progressivement du diploïde (1,6 CO/bivalent) vers le tétraploïde (2 CO/bivalents) et quelle est maximale chez le triploïde (2,8 CO/bivalent). En ce qui concerne la deuxième question, j’ai montré que la différence entre les allohaploïdes de colzas apparaît tardivement au cours de la méiose. Elle semble être liée à une capacité différente à former des CO en fonction de la variété utilisée pour produire ces allohaploïdes et non pas à une différence dans la reconnaissance de l’homologie. Un de mes résultats original est que la protéine HEI10, impliquée dans la voie de formation des CO interférents, présente une dynamique différente entre les deux variétés, que ce soit à l’état euploïde (AACC) qu’allohaploïde (AC).Mes résultats conduisent à s’interroger sur la relation entre (i) la régulation du nombre de CO formés entre chromosomes homologues et (ii) la suppression des CO entre chromosomes non homologues chez les espèces allopolyploïdes
Meiosis is a fundamental process required to produce gametes, ensure genome stability and generate diversity within species by creating new chromosome/allele combinations. For all these outcomes the exclusive formation of crossovers (CO) between homologous chromosomes is required. This condition is more difficult to fulfil in allopolyploid species that have more than two sets of chromosomes still able to recombine together. Although polyploidy has been particularly prevalent in plants, little is known about meiosis in polyploids. During my thesis I have analyzed the effect of polyploidy on CO formation and frequency, using oilseed rape (Brassica napus, AACC, 2n=38) as model. My work aimed to investigate (i) the effect of ploidy level on the rate of meiotic COs and (ii) the causes for the observed difference in CO rate between allohaploid plants (AC) produced from different B. napus varieties. To address these questions, I have combined a series of cytological, immunocytological and cytogenetical analyses.My work first indicates that polyploidization leads to increase CO frequency. I showed that the number of COs progressively increases from the diploid (1,6 CO/bivalent) to the tetraploid (2 CO/bivalent) and is maximal in the triploid (2,8 CO/bivalent). In the second part, I have shown that the difference of meiotic behaviors between B. napus allohaploids appears at a late stage of meiosis. This difference seems to be due to a difference in the propensity to form CO between the two varieties rather than a difference in the stringency of homology recognition. This difference could be related to the difference in the pattern and/or chronology of HEI10 (a key protein involved in the interfering CO pathway) signals along chromosomes during prophase I in both euploids (AACC) and allohaploids (AC).My results thus puts under the spotlight the link that may exist between (i) the regulation of CO rate between homologous chromosomes and (ii) the suppression of COs between non-homologous chromosomes in polyploid species

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Ste-Marie, Alexandre. "Les effets du peptide MTPG-43 sur les cellules mégacaryocytaires humaines." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25520/25520.pdf.

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Lafuma, Lucille. "L' invasion de Senecio inaequidens (Asteraceae) en Europe : une approche évolutive." Montpellier, ENSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ENSA0025.

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Abstract:

Senecio inaequidens (Asteraceae) est une plante originaire d'Afrique du Sud, introduite accidentellement au début du XXe siècle, et qui envahit aujourd'hui l'Europe. L'objectif général de cette thèse est de déterminer les changements évolutifs qui ont eu lieu au cours de son invasion. Une synthèse sur l'histoire de l'invasion et la biologie de l'espèce est proposée, reprenant des données bibliographiques et des expériences réalisées au cours de cette thèse. Nous montrons qu'en Europe seul le cytotype tétraploïde de S. Inaequidens est présent, alors que deux cytotypes différents, diploïde et tétraploïde, ont été déterminés en Afrique du Sud. Nos observations nous amènent à considérer que Senecio inaequidens, Senecio madagascariensis et Senecio harveianus sont trois noms utilisés pour désigner une seule espèce. Dans la deuxième partie nous suggérons que le système d'auto-incompatibilité a évolué durant l'invasion, permettant une augmentation de la compatibilité entre partenaires sexuels. Nous avons ensuite étudié l'évolution de la diversité génétique: (1) des marqueurs neutres nous ont permis de détecter la trace d'un goulot d'étranglement dans l'un des sites européens d'introduction; (2) mais l'étude des caractères quantitatifs n'a pas révélé un patron d'évolution du potentiel adaptatif durant l'invasion. Enfin, dans la dernière partie, l'étude de caractéristiques phénotypiques en conditions contrôlées a montré: (1) que l'allocation dans la dispersion par rapport à la reproduction n'a pas évolué entre l'aire d'origine et l'aire d'introduction, mais qu'étonnamment l'allocation dans la dispersion a diminué au cours de l'expansion géographique au nord de l'Europe; (2) que la plasticité de caractères phénologiques et de production florale a évolué entre]es populations de l'aire d'origine et les populations introduites du nord de l'Europe
Senecio inaequidens (Asteraceae), native fÏ'om South-Africa, was accidentally introduced in Europe in the beginning of the twentieth century and now spreads all over Eeurope ftom Spain to Denmark. This thesis aims at determining evolutionary shifts during invasion of S. Inaequidens. We reviewed data and bibliography on the biology of the species and its history of colonisation. We have shown: (1) that only tetraploid individuals are occuring in Europe, whereas both ploidy level, diploid and tetraploid, were found in South- Africa; (2) that Senecio inaequidens, Senecio madagascariensis and Senecio harveianus probably refers to the same species. We have shown that a self-incompatibility system was maintained during the invasion of S. Inaequidens and we suggest that selection may have favoured the evolution of dominance interactions of self- incompatibility during invasion to increase mate availability. Secondly, we have sorne evidence of a genetic bottleneck at the introduction of the species in the north of Europe, but we have found no general tendency of the evolution of quantitative traits genetic variation during invasion. Ln the 1ast part of the thesis, we were interested in the evolution of phenotypic characters. We have found no shift in dispersaI allocation following introduction, but a surprising decrease of dispersal allocation during range expansion in the north of Europe. Plasticity to water stress in phenological traits and reproductive characteristics has changed between native range and the introduction area in north Europe

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Srisuwan, Saranya. "Origine et évolution du génome au sein du complexe d'espèces d'Ipomoea batatas (L. ) Lam, la patate douce." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112191.

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Sabot, François. "Caracterisation et évolution des éléments transposables au sein du génome des espèces du complexe Triticum/Aegilops." Clermont-Ferrand 2, 2004. http://www.theses.fr/2004CLF22553.

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La tribu des Triticeae comporte certaines des espèces les plus utilisées en alimentation humaine et animale. Le blé tendre (T. Aestivum, 2n=6x=42, AABBDD) présente un génome allohexaploï͏̈de d'environ 17000 mb. Les forces évolutives générales telles que la polyploï͏̈disation et l'invasion d'éléments transposable s(75 à 80% du génome) ont été responsables de la forte augmentation de la taille de ce génome. Les éléments transposables sont séparés en fonction de leur intermédiaire de transposition : les éléments de Classe1 transposent via un intermédiaire ARN et la Classe II via l'ADN. La première approche utilisée est dite macrogénomique (génome entier) en utilisant principalement une technique d'hybridation soustractive, la RDA. Nous avons pu déterminer que des rétrotransposons Fatima et des transposons Caspar sont les éléments les plus différents entre les génomes A,B et D. De plus nous avons pu démontrer une activité récente des éléments copia (Classe 1). Enfin, ces analyses ont montré une origine potentiellement commune pour les génomes A et B des blés polyploï͏̈des, ainsi qu'une forte différence entre les génomes AB du blé tendre et du blé dur. La deuxième approche est dite microgénomique, par l'analyse de toutes les grandes séquences génomiques de blé et d'orge disponibles. Les TRIMs et les copia sont les éléments les plus actifs dans les blés, les MITEs sont associés aux gènes, et les séquences du génome A analysées possèdent plus d'éléments transposables que les autres. Deux nouveaux éléments, Morgane et Veju _L ont été identifiées. Les Morgane sont spécifiques des blés, en grand nombre dans les génomes D issus d'Ae. Tauschii. Les Veju_L possèdent une homologie forte avec le TRIM Veju_S sur leurs zones latérales, mais comportent une zone interne différente inconnue. Ces deux types d'éléments mettent en lumière de nouvelles relations évolutives entre les différents éléments. Ces analyses macro- et microgénomiques ont mis en avant l'importance des éléments transposables y compris dans les zones riches en gènes et leur impact sur la séparation des génomes élémentaires des espèces polyploïdes étudiées

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Ahmed, Dalel. "Analyse de l’hérédité des fragments chromosomiques et de l’association phénotype / génotype au sein de populations d’agrumes triploïdes d’origine interspécifique." Thesis, Corte, 2020. http://www.theses.fr/2020CORT0002.

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Abstract:

De nombreux programmes d’amélioration variétale des agrumes basés sur la manipulation de la ploïdie ont été développés pour répondre aux attentes du marché et des agriculteurs. L’absence de pépins est un caractère très recherché pouvant être obtenu par la triploïdisation. Des hybrides triploïdes peuvent résulter de la formation des gamètes non-réduits dans les croisements 2x X 2x ou être créés par hybridations interploïdes (2x X 4x ou 4x X 2x). Les agrumes se caractérisent par des structures phylogénomiques complexes très hétérozygotes souvent d’origine interspécifique. La compréhension des mécanismes de la formation des 2n gamètes et la connaissance des structures phylogénomiques sont essentielles pour optimiser les stratégies d’amélioration. C’est dans ce cadre qu’ont été fixés les objectifs de cette thèse : (i) mettre en place une approche basée sur le GBS pour décrypter les structures phylogénomiques des agrumes de différentes ploïdies, (ii) évaluer le potentiel d’une variété diploïde-doublée de limettier pour la mise en place d’une stratégie de reconstruction d’un idéotype triploïde ‘Tahiti’ à partir d’hybridations interploïdes, (iii) étudier les variations phénotypiques au sein de populations de mandariniers 2x et 3x en fonction de la ploïdie et de la variété utilisée comme parent femelle, et (iv) établir les cartes génétiques des géniteurs des populations de mandariniers hybrides et analyser la structure des gamètes non-réduits, en utilisant le GBS.Les données GBS d’un panel représentatif des quatre taxons ancestraux des agrumes cultivés ont révélé 15946 marqueurs SNP diagnostiques (DSNP) des taxons de base. Ces marqueurs servent de référentiel pour inférer les structures phylogénomiques des agrumes selon une méthode basée sur le maximum de vraisemblance. Cette méthode a été implémentée en ligne sous le nom de « TraceAncestor » et permet de générer les caryotypes d’espèces dont les génomes sont sous forme de mosaïques de grands fragments issus de plusieurs taxons de base. Cet outil a permis de décrypter, pour la première fois, les génomes de 16 variétés diploïdes, quatre variétés triploïdes et une variété tétraploïde d’agrumes.158 marqueurs KASPar diagnostiques de C. micrantha ont été développés pour suivre la ségrégation de la lime 4x ‘Giant Key’. Le génotypage de 272 hybrides 3x de limettiers issus d’un croisement entre divers citronniers 2x et le limettier 4x ‘Giant Key’ a révélé une ségrégation principalement disomique et des taux de transmission de l’hétérozygotie parentale élevés. Bien que limitées, les recombinaisons interspécifiques ont permis d’établir la première carte génétique de ‘Giant Key’ qui témoigne d’une synténie et colinéarité fortes avec la séquence de référence du clémentinier. Nos résultats appuient l’hypothèse d’une origine interploïde de la lime 3x ‘Tahiti’ et valident la stratégie de sa diversification par reconstruction phylogénomique.Des populations de mandariniers hybrides 2x et 3x issues de croisements réciproques entre la mandarine ‘Fortune’ et le tangor ‘Ellendale’ ont été phénotypées et génotypées par GBS. L'analyse des données phénotypiques a révélé un effet du dosage parental sur les taux de sucre et d’acidité. Deux cartes génétiques parentales saturées ont été développées avec les données GBS des populations diploïdes. Le mécanisme SDR a été identifié à l’origine des diplogamètes femelles ayant produit les hybrides triploïdes, et des taux de recombinaison se sont révélés plus élevés chez les 2n gamètes que chez les gamètes haploïdes. Deux QTLs pour le poids du jus et l’acidité ont été détectés chez les triploïdes. L’analyse des distorsions de ségrégation a révélé, au début du chromosome 7, une région porteuse d’un gène impliqué dans l’auto-incompatibilité gamétophytique.Les connaissances, les outils et les méthodes développés dans le cadre de cette thèse permettront une exploitation plus efficace de la diversité des agrumes dans les programmes d’innovation variétale des triploïdes
Many citrus breeding programs based on ploidy manipulation have been developed worldwide to meet market and farmers’ expectations. Seedlessness is a particularly sought-after characteristic that can be obtained by triploidization. Triploid hybrids can be recovered from the formation of unreduced gametes through 2x X 2x crosses, or through interploid hybridizations (2x X 4x or 4x X 2x). In addition, citrus fruits are characterized by highly heterozygous and complex phylogenomic structures, often deriving from an interspecific origin. Understanding the mechanisms underlying the formation of diploid gametes and discovering the phylogenomic structures are essential for optimizing citrus breeding schemes. Within this framework, the objectives of this thesis have been: (i) the implementation of a genotyping by sequencing (GBS) based approach for deciphering the phylogenomic structures of citrus fruits with different levels of ploidy, (ii) the evaluation of the potential of a doubled-diploid lime variety for implementing a reconstruction breeding strategy of a triploid ideotype based on interploid hybridization, (iii) the study of the phenotypic variations within diploid and triploid mandarin hybrid populations according to the ploidy level and the variety used as female parent, and (iv) the establishment of genetic maps of the parents of mandarin hybrid populations and the analysis of unreduced gamete structures from GBS data.The analysis of the GBS data of varieties belonging to the Citrus genus, some of which representing the four ancestral taxa, revealed 15946 SNP markers diagnostic (DSNP) of the Citrus basic taxa. These markers were used to infer the phylogenomic structures of citrus species and varieties, based on a maximum likelihood method. The pipeline has been implemented online under the name of “TraceAncestor”. It allows generating the phylogenomic karyotypes of species whose reproductive behavior resulted in an interspecific mosaic of large genomic fragments from several ancestral taxa. This tool was successfully used to decipher, for the first time, the karyotypes of 16 diploid citrus varieties, four triploid and one tetraploid lime.One hundred and fifty eight KASPar markers diagnostic of C. micrantha have been successfully developed to analyse the segregation of the doubled-diploid 'Giant Key' lime. GBS data of 272 triploid hybrid limes, coming from a cross between various diploid lemons and the tetraploid 'Giant Key' lime, revealed a predominantly disomic segregation and a high parental heterozygosity restitution. Although limited, the interspecific recombination allowed to establish the first genetic map of the tetraploid 'Giant Key' lime, which showed high synteny and colinearity with the clementine reference genome. Our results reinforce the hypothesized interploid hybridization origin of the triploid ‘Tahiti’ lime, and validate the ‘Tahiti’ ideotype diversification project based on a phylogenomic reconstructing strategy.Diploid and triploid mandarin hybrid populations resulting from reciprocal crosses between ‘Fortune’ mandarin and ‘Ellendale’ tangor have been phenotyped and genotyped by GBS. Statistical analyses of phenotypic data highlighted a parental dosage effect which affected sugar and acidity levels. Two high-density parental genetic maps were developed using GBS data of the diploid populations. The SDR mechanism was identified at the origin of the female diplogametes that generated the triploid hybrids. Higher recombination rates were found in the 2n gametes than in the haploid ones. Two QTLs for juice weight and acidity level were detected in triploids. The analysis of segregation distortions evidenced, at the beginning of chromosome 7, a probable major pollen gene for gametophytic self-incompatibility.Acquired knowledge as well as the tools and methods developed during this thesis will allow a more efficient exploitation of citrus diversity for implementing triploid breeding programs

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Vanderhoeven, Sonia. "Etude biosystématique du complexe polyploïde Centaurea subg. Jacea (Asteraceae) en Belgique et dans les régions voisines :variation génétique et différenciation écologique de populations di- et tétraploïdes." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2002. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211413.

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Robert, Aude. "Cycle cellulaire et centrosome : rôle de la protéine du transport intraflagellaire, Polaris, dans la transition G1/S : rôle des centrosomes dans le maintien de la tétraploïdie hépatocytaire." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066314.

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Bajon, Robert. "Étude biosystématique du complexe spécifique du "Koeleria cristata (L. ) Pers. " S. L. (Poaceae) en France." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112075.

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Abstract:

Le complexe spécifique du « Koeleria cristata (L. )Pers. » regroupe des taxons dont les limites, basées essentiellement sur des critères macromorphologiques, paraissent douteuses. Les études statistiques ont montré que la plupart ces caractères sont très variables, tant au niveau intra-individuel qu'au niveau intra-population. De plus, un suivi pluriannuel des plantes en culture au jardin expérimental a mis en évidence la plasticité phénotypique de l'espèce. Par contre, les caractères micromorphologiques semblent plus stables. Néanmoins, les études biométriques ne permettent pas de reconnaître d’unités taxonomiques indiscutables dans un tel « continuum » de formes. Les études caryologiques montrent l'existence d'une large série polyploïde allant de 2n=2x=14 à 2n=12x=84 chromosomes, les différents cytotypes n'ont ni la même distribution géographique, ni la même fréquence d'apparition. Cette série de ploïdie peut par ailleurs être mise en relation avec le « continuum » morphologique : les plantes petites et grêles représentent les oligoploïdes, les plantes grandes et robustes, les hauts polyploïdes. La répartition phytosociologique et écologique des populations échantillonnées est elle aussi liée à la ploïdie. Les études phytochimiques (portant sur les composés flavoniques) mettent en évidence une « structuration emboîtée » du complexe spécifique : à une séparation en deux pôles biogéographiques (type occidental/type oriental) se superpose une distinction selon les niveaux de ploïdie. Ces différentes approches permettent de proposer une structure taxonomique moderne du complexe qui ne soit plus basée uniquement sur la morphologie ; la systématique et la nomenclature y tiennent compte à la fois des exigences de la reconnaissance sur le terrain et des terminologies habituellement admises. Enfin, un schéma historique et phylogénétique du complexe spécifique est proposé.

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Dinh, Thi Vinh Ha. "Development and characterization of the Brachypodium species polyploid model." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLE024.

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Abstract:

La polyploïdie consiste en la duplication du génome entier et constitue une force évolutive majeure chez les eucaryotes, notamment chez les angiospermes. Les espèces du genre Brachypodium ont émergé comme une modèle intéressant des monocotylédones. Parmi ces espèces, l’allopolyploïde B. hybridum (2n = 30) a résulté de l’hybridation entre B. distachyon (2n = 10) et B. stacei (2n = 20). Les deux espèces parentales ont eu des évolutions chromosomiques assez divergentes aboutissant à ce que B. distachyon possède deux fois moins de chromosomes qui sont néanmoins deux fois plus grands que ceux de B. stacei.L'objectif de ma thèse est de développer un modèle de Brachypodium polyploïde en synthétisant des autopolyploïdes et des allopolyploïdes ainsi que les caractérisant aux niveaux phénotypique, cytogénétique et génomique.Les autotétraploïdes ont été générées par traitement à la cochicine de deux lignées de B. distachyon et trois autres de B. stacei. Tous les autopolyploïdes obtenues ont été validés par cytométrtie de flux et ont montré une stabilité de caryotype et de phénotype, exceptés ceux de la lignée ABR114 de B. stacei qui ont montré des descendances autotetraploides et aneuploïdes. Les comparaisons des caractères de l’inflorescence et des ligules montrent que les autotétraploïdes des deux espèces dépassent généralement leurs progéniteurs diploïdes, mais une faible fertilité comme illustré par le faible nombre de graines par inflorescence.Les allotétraploïdes synthétiques, similaires à B. hybridum, ont été générés par hybridation interspécifique entre différentes lignées de B. distachyon et B. stacei. Alors que les hybrides interspécifiques F1 stériles ont été obtenus lorsque B. distachyon a été utilisée comme parent maternel (0,15% ou 0,245% des croisements réalisés), aucun hybride a été obtenu à partir des croisements réciproques ou lorsque des plantes autotetraploïdes des espèces parentales ont été croisées. Le doublement du génome par traitement à la colchicine a restauré la fertilité et les plantes F1 doublées produisent par auto-polllinisation quelques graines S1 (première génération autofécondation). Les plantes S1 de la l’allo3-1×5 étaient fertiles donnant des générations suivantes alors que ceux de l’allo21×114 étaient stériles. Ces allotétraploïdes se sont montrées stables au niveau phenotypique, cytogénétique et génomiques, ressemblant ainsi le B. hybridum naturel.J’ai ainsi utilisé la méthodologie Illumina de nouvelles générations de séquençage pour caractériser ces différents polyploïdes aux niveaux: (i) Des variations structurales par reséquençage de l’ADN, (ii) Le transcriptome par l'ARN-Seq afin de caractériser les modifications de l’expression des gènes (iii) la méthylation CpG par séquençage de l’ADN traité au bisulfite. Une large gamme de possibilités de comparaison pourrait être réalisée lorsque les séquences des génomes des trois espèces naturelles de Brachypodium seraient disponibles.La disponibilité de la séquence du génome de B. distachyon a permis de réaliser une analyse pilote comparant l’expression des gènes dupliqués dans les autopolyploïdes de la lignée Bd3-1 à ceux des diploïdes. Une expression similaire pour 95,25% des gènes a été observée et seulement 4,75% des gènes ont montrés une expression différentielle. La majeure partie de ces derniers (1053 gènes, 82%) étaient moins exprimés dans les autopolyploides. Des fonctions géniques tel que la ségrégation des chromosomes nucléaires, la réparation de l'ADN, la recombinaison homologue, la régulation de la transcription se sont révélées enrichies.La création des autopolyploides et allopolyploides et leurs caractérisations avec les outils NGS offrent la possibilité d’investir de façon intégrée les secrets de succès des polyploïdes
Polyploidy consisting in whole genome duplication is an important evolutionary force widespread in eukaryote and very prominent in angiosperms. Species of the plant Brachypodium genus emerged as an important monocot and polyploid model. Among these species, the annual allopolyploid B. hybridum (2n=30), derived from hybridizations between B. distachyon (2n=10) and B. stacei (2n=20), was shown to be polyphyletic. The two parental species have similar genome content and ploidy level but an asymmetric chromosome evolution where B. distachyon has two times less chromosomes that are two times bigger than those of B. stacei.The objective of my PhD program consisted in developing a valuable Brachypodium polyploid model by synthesizing autopolyploids and allopolyploids and then their characterizing at the phenotype, cytogenetic and genomic levels.Autotetraploids were generated from two inbred lines of B. distachyon and three ones of B. stacei, through colchicine treatments. The genome doubling was validated by flow cytometry and karyotyping with fluorescent in situ hybridization analyses. All autopolyploids showed stability in phenotype as well as karyotype except those of line ABR114 of B. stacei that showed various aneuploid progenies. Quantitative comparison of inflorescences and flag leaves characters showed that both B. distachyon and B. stacei autotetraploids generally exceeded their diploid progenitors, but their fertility was reduced as illustrated by the lower number of seeds per inflorescence.Synthetic allotetraploids were generated through interspecific hybridization between various lines of B. distachyon and B. stacei species. While sterile amphihaploid F1 interspecific hybrids were obtained at low frequencies (0,15% or 0,245% of crosses) when B. distachyon was used as the maternal parent, no hybrids were obtained from reciprocal crosses or when autotetraploids of the parental species were crossed. Genome doubling through colchicine treatment restored fertility where doubled F1 plants produced a few S1 seeds (first selfed generation). S1 plants of allo3-1×5 were fertile and gave rise to further generations whereas those of allo21×114 were sterile. The synthetic allotetraploids were shown to be highly-stable and resembled the natural B. hybridum allopolyploid at the phenotypic, cytogenetic and genomic levels.I have used the Illumina next generation sequencing (NGS) methodology to characterize the different polyploids at the levels of: (i) The DNA resequencing to reveal genetic changes, (ii) The transcriptome analysis through RNA-Sequencing and (iii) CpG methylation through bisulfite sequencing. A total of 13 genotypes containing synthetic autopolyploids, synthetic allopolyploids and the natural diploid species B. distachyon, B. stacei and the allopolyploid B. hybridum have characterized. A wide range of possibilities of comparison could be then realized, when the genomes sequences of all three species will be available.The availability of sequence genome sequence of B. distachyon allowed a pilot gene expression comparison between diploids and autopolyploids of Bd3-1. Diploids and autotetrapolyploids of of Bd3-1 showed similar expression for most of the genes (95.25%). Only 4.75% of total genes were differentially expressed genes, the major proportion of which (1053 genes, 82%) were down-expressed in autotetraploids with important enrichment in genome maintenance functions such as nuclear chromosome segregation, DNA repair, DNA replication, homologous recombination.The successful creation of stable autotetraploids and synthetic B. hybridum allopolyploids together with genome wide characterization using NGS offer the possibility to unravel clues of success of polyploidy in angiosperms

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Ricci, Sébastien. "Stratégies d’hybridation entre rosiers sauvages et cultivés : approches génétique, cytologique et moléculaire." Aix-Marseille 3, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX30025.

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Abstract:

Les flux de gènes entre espèces sauvages et cultivées nécessitent chez le rosier le contournement des différences de niveaux de ploïdie. L’utilisation d’un intermédiaire triploïde fertile en tant que pont génétique semble prometteuse. Ces individus présentent une méiose particulière (production de gamètes haploïdes et diploïdes simultanément), et le transfert de gènes issus du parent sauvage via des gamètes diploïdes a été prouvé. Le doublement chromosomique in vitro d’espèces sauvages diploïdes, ainsi que l’haploïdisation de cultivars tétraploïdes sont génotypes-dépendants, les taux de réussite restant faibles. L’utilisation de gamètes non réduits semble être une voie intéressante, malgré la complexité et la variabilité du caractère. Des gènes de cyclines, RhCYCB1;1 et RhCYCB2;1, potentiellement impliqués dans la régulation de mécanismes méiotiques, ont été isolés. Ils pourraient être de bons marqueurs pour étudier l’effet des conditions environnementales sur la microsporogénèse
Gene flow between diploid wild rose species and tetraploid cultivars, requires to overcome ploidy barriers. Use of fertile triploid hybrid as genetic bridge seems to be promising. These hybrids show particular meiosis (production of both haploid and diploid pollen), and allow gene flow between diploid parent and tetraploid descendants via diploid gametes. In vitro chromosome doubling of diploid wild species, or haploïdisation of tetraploid cultivars appeared genotype-dependent, and success rates are still low. Use of unreduced gametes produced by diploid genotypes seems to be an attractive way, despite the complexity and the variability of this trait, which is largely susceptible to environmental conditions. Genes coding for cyclins, RhCYCB1;1 and RhCYCB2;1, potentially involved in meiosis control, were isolated. These could allow studies of how environmental conditions affect microsporogenesis

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Ahodantin, James. "Protéine HBx du virus de l'hépatite B : impacts sur la polyploïdisation hépatique au cours du développement et de la maladie du foie." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066373/document.

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Abstract:

La protéine HBx du virus de l'hépatite B (VHB) potentialise la survenue du carcinome hépatocellulaire (CHC). Cependant, les mécanismes par lesquels, HBx favorise l'instabilité génétique lors de la prolifération hépatique restent flous. La polyploïdisation hépatocytaire participe à la diversité génétique dans le foie. La modulation de la polyploïdie par l'HBx contribuerait-elle au développement de la maladie hépatique ? Ainsi, la polyploïdisation au cours du développement et de la maladie hépatique induite par le tétrachlorure de carbone ou le diéthylnitrosamine, a été évaluée dans les souris transgéniques FL-HBx (forme complète). Au cours du développement postnatal et dans la maladie hépatique, FL-HBx inhibe la binucléation hépatique au profit de noyaux polyploïdes (? 4n) par la dérégulation des transitions G1/S et G2/M, et l'accumulation d'ADN altérés. Une polyploïdisation similaire a été observé dans des souris avec un foie humanisé et infecté par le VHB. Dans les souris FL-HBx, l'initiation du CHC est associée à l'inactivation de ChK1, l'inhibition de Mre11, Rad51 et de l'apoptose, et à la surexpression d'IL-6 tandis que dans la fibrose, l'augmentation d'?-sma, PdgfR-?, TGF-?, TNF-? et la perte de l'expression de la glutamine synthétase ont été observées. De plus, les hépatocytes FL-HBx traitées présentent une prolifération anormale avec une forte expression de Ly6D, GpC3 et AFP. En conclusion, nos résultats montrent que par la surexpression de PLK1 via p38/ERK, FL-HBx induit une polyploïdisation pathologique du foie conduisant à la propagation d'ADN altérés et à l'apparition de marqueurs tumoraux au cours de la fibrose hépatique et de l'initiation du CHC
Hepatitis B virus X protein (HBx) is involved in the development of hepatocellular carcinoma (HCC). However, how HBx promotes genetic instability or DNA damage during liver proliferation remains unclear. For that, we used mice transgenic for the full-length HBx (FL-HBx) to investigated the impact of HBx expression on polyploidization during normal liver proliferation and in liver diseases (fibrosis : carbon tetrachloride and HCC : diethyl nitrosamine, treatments). During postnatal liver development as well as in liver diseases, FL-HBx inhibits liver binucleation and triggers early production of polyploid nuclei (≥ 4n). These features were associated with aberrant G1/S and G2/M transitions and the propagation of DNA damage. Furthermore, hepatitis B virus infection, in liver humanized mouse model, shows similar deregulation of hepatocytes polyploidization. In FL-HBx animals, HCC initiation was associated with impairment of ChK1 activation and Mre11 and Rad51 expression (DNA repair proteins), inhibited apoptosis and upregulated IL-6 transcription while in fibrosis, increased expression of α-sma, PdgfR-β, TGF-β, TNF-α as well as a defect in glutamine synthetase expression were observed. In addition, treated FL-HBx animals displayed marked alterations to the cell cycle associated with stronger expression of HCC progenitor cell markers (Ly6D, GpC3, AFP). Finally, we showed that FL-HBx protein induces pathological polyploidization of hepatocytes by upregulating PLK1 through p38/ERK Mapks pathways. That promotes a loss of genomic integrity and an increase of hepatocytes expressing tumor progenitor cell markers during liver fibrosis and HCC initiation

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Nano, Maddalena. "Identification of the molecular mechanisms generating genetic instability in polyploid cells." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066263.

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La polyploïdie se caractérise par une duplication du génome entier. Elle inhibe efficacement la prolifération cellulaire et joue pourtant un rôle clé dans les étapes précoces de la tumorigénèse. Comment est-elle capable de promouvoir une instabilité génétique dans les cellules cancéreuses est une question en suspens. J'ai établi un système modèle affectant la cytocinèse pour étudier les conséquences de la polyploïdie dans les cellules souches neuronales (CSN) et dans le disque imaginal de l'aile de drosophile. Les cellules polyploïdes du disque sont rapidement éliminées, les CSN polyploïdes continuent de proliférer. Les CSN polyploïdes sont caractérisées par une instabilité génétique précoce et deux facteurs en sont responsables: les erreurs mitotiques et des dommages à l'ADN. Ces dommages sont issus en partie de l'incapacité des cellules à restreindre leur progression dans le cycle cellulaire après une réplication incomplète de l'ADN. J'ai trouvé que de multiples domaines nucléaires au sein de la même CSN polyploïde pouvaient présenter une asynchronie de leur progression dans le cycle cellulaire. Les domaines nucléaires en retard dans leur progression sont les cibles des lésions à l'ADN au moment de l'entrée en mitose. Les lésions sont réduites après surexpression de Chk1, une kinase de la voie ATR de réponse aux dommages à l'ADN. De plus, la prolifération incontrôlée des CSN polyploïdes génétiquement instables est responsable de leur potentiel tumorigénique dans les essais de transplantation. Mes résultats montrent que la tolérance à la polyploïdie dépend du tissu et qu'une série d'événements contribue à l'instabilité génétique dans les CSN polyploïdes
Polyploidy, which derives from whole-genome duplication events, is normally a potent inhibitor of cell proliferation, but plays important roles during the early steps of tumorigenesis. However, how the gain of multiple sets of chromosomes promotes the generation of unbalanced karyotypes typical of cancer cells remains to be investigated. Using a number of conditions that affect cytokinesis, I established a model system to study the consequences of polyploidy in the neural stem cells (NSCs) of Drosophila and in the wing disc (WD). Importantly, while polyploidy is rapidly eliminated from the WD, polyploid NSCs continue to proliferate. Polyploid NSCs are characterized by early-onset genetic instability and two sources account for the generation of unstable karyotypes: mitotic errors and high-levels of DNA damage. DNA damage in polyploid NSCs arises, at least in part, from the inability of polyploid cells to restrain cell cycle progression in response to incomplete DNA replication. Surprisingly, I found that multiple nuclear domains in the same polyploid NSC can exhibit asynchrony in cell cycle progression, with delayed nuclear domains experiencing acute DNA damage at mitotic entry. I show that DNA damage in polyploid NSCs can be reduced over-expressing Chk1, the main downstream kinase engaged by ATR in the DNA damage response. I also show that uncontrolled proliferation of genetically unstable polyploid NSCs holds tumorigenic potential in transplantation assays. Overall, my results show that the tolerance to polyploidy is tissue dependent and that a complex network of events contributes to the generation of unbalanced karyotypes in polyploid NSCs

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Blary, Aurélien. "Towards a functional characterization of meiotic recombination in rapeseed : analysis of the meiotic transcriptome and hyper-recombinant mutants." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS576/document.

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Abstract:

La recombinaison méiotique produite par les Crossing Overs (COs) est un facteur limitant pour l’efficacité de la sélection variétale. Une possibilité pour produire des plantes hyper-recombinantes serait d’exploiter la variabilité intraspécifique pour les fréquences de recombinaison. L’identification des polymorphismes causaux, liés à la séquence ou l’expression, représente un travail de longue haleine. Une approche alternative serait de produire des mutants pour des régulateurs négatifs des fréquences de recombinaison. Chez le colza, jeune allotétraploïde (AACC, 2n=38), il est possible de jouer sur ces 2 approches. Dans un premier temps j’ai cherché à vérifier dans quelle mesure pouvait varier le transcriptome méiotique entre 2 variétés ayant servi à cartographier un QTL pour le contrôle de la recombinaison entre chromosome homoéologues (hérités des génomes parentaux). Ce transcriptome méiotique s’est révélé de façon inattendue très variable ; les principales sources de cette variation étant notamment la nature du génome (A ou C) ainsi que l’effet variété. J’ai montré que les HEs (le remplacement d’une région chromosomique par la duplication de la région homoéologue) contribuent de façon importante aux différences d’expression observées à la fois entre variétés ou au sein d’un même génotype. Dans un second temps, j’ai vérifié que FANCM décrit chez Arabidopis thaliana comme un régulateur négatif pour les fréquences de recombinaison avait bien la même fonction chez les Brassica. Chez Brassica rapa j’ai vérifié qu’un mutant fancm complémente comme attendu un mutant déficient pour la voie majoritaire de formation des COs. Chez Brassica napus j’ai observé une faible augmentation à la fois des fréquences de recombinaison entre chromosomes homologues et homoéologues. Ce travail souligne l’importance de la caractérisation des HEs chez les allopolyploïdes. Au-delà de leurs impacts sur le contenu et l’expression génique, les HEs ont très certainement des conséquences phénotypiques. Cette étude présente aussi un exemple de biologie translationnelle pour un trait important en amélioration des plantes
Meiotic recombination driven by Crossing-Over (CO) is a limiting factor for the efficiency of plant breeding. One way to produce hyper-recombinant plants is to use the existing interspecific variability for recombination frequencies. Identification of the causal polymorphisms, either link to gene sequence or expression, represents a long-term endeavour. Another possibility is to mutate anti-meiotic CO genes. In rapeseed, a young allotetraploid species (AACC, 2n=38), both of these approaches are possible. First I wanted to check how much varies the meiotic transcriptome between 2 varieties that differ in term of recombination between homoeologous chromosomes (inherited from parental genomes). Unexpectedly, the meiotic transcriptome turned out to be very variable, the main source of this variation being notably the origin of the genome (A or C) and the variety. I also showed that homoeologous exchanges (HEs; the replacement of one chromosomal region with a duplicate of the homeologous region) contributed to this variation and led to large changes in expression both between and within varieties. Then I assessed whether FANCM, an anti-CO protein identified in Arabidopis thaliana had the same function in the Brassica genus. In Brassica rapa, a fancm mutant complements as expected a meiosis mutant defective in the main formation pathway for the formation of meiotic COs. In Brassica napus, I observed a slight increase in both homologous and homoeologous recombination frequencies. This work emphasizes the importance of characterizing HEs in allopolyploids species. Beyond their impact on gene content and expression, HEs most have likely phenotypic consequences. This study also presents an example of translational biology for an important trait in crop breeding

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Le, Cunff Loïc. "Contribution au clonage positionnel d'un gène de résistance à la rouille chez un haut polyploïde, la canne à sucre : exploitation des relations synténiques avec le sorgho et le riz." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20226.

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Abstract:

Les cultivars modernes de canne à sucre (Saccharum spp) sont de hauts polyploïdes, aneuploïdes (2n = ca 115) issus de croisements interspécifiques entre deux espèces polyploïdes, une espèce sucrée domestiquée Saccharum officinarum (2n = 8x = 80) et une espèce sauvage Saccharum spontaneum (2n = 5x à 12x = 40 à 128). Un gène majeur de résistance à la rouille brune de la canne à sucre, le gène Bru1, a été identifié chez le cultivar moderne R570. Ce gène est la cible d’une approche de clonage positionnel, ce qui représente un véritable challenge compte tenu de la complexité du génome des cultivars modernes. L’exploitation de la syntenie entre le sorgho, le riz et la canne à sucre a été utilisée pour construire une carte génétique fine. Pour cela, un contig de BAC couvrant la région physique du sorgho orthologue à la région cible a été construit, et les extrémités de ces BAC ont été utilisées comme sondes sur la descendance de R570. D’autre part, la région physique du riz orthologue à la région cible a été identifiée et sa séquence a été comparée à la base de données SUCEST comprenant 250 000 EST de canne à sucre. Les ADNc ainsi obtenus ont été utilisés comme sondes sur la descendance de R570. Ceci a permis de réduire la taille de la région cible à une fenêtre de 0,56 cM autour du gène Bru1. Les marqueurs cartographiés à proximité du gène Bru1 ont été utilisés pour cribler deux banques BAC de R570 et initier une marche chromosomique. La nature polyploïde et hétérozygote du génome des cultivars implique que parmi les BAC identifiés seuls quelques uns correspondent à l’haplotype cible. Trois des BAC identifiés couvrent totalement la région cible sur certains des haplotypes hom(é)ologues, alors que les 8 BAC correspondant à l’haplotype cible que nous avons identifiés ne la couvre que partiellement. Cette différence de taille entre l’haplotype cible et les haplotypes hom(é)ologues est probablement due à une insertion. Les extrémités et les sous-clones de BAC canne à sucre ont été exploités pour augmenter la densité en marqueurs de la carte génétique fine qui comprend désormais seize marqueurs, un cartographié à 0,14 cM en position distale par rapport à Bru1, un cartographié à 0,28 cM en position proximale par rapport à Bru1 et quatorze marqueurs coségrégeant avec le gène Bru1. Parallèlement, une approche de déséquilibre de liaison local a été entreprise pour tenter de réduire la taille de la région contenant Bru1
Modern cultivars of sugarcane are derived from interspecific crosses performed two polyploidy species, a domesticated sugar producing species, S. Officinarum L (2n = 8x=80) and a wild species, S. Spontaneum L. (2n = 5x=40 to 2n=16x=128). In the modern cultivar R570, a major gene (Bru1) conferring resistance to brown rust has been identified. Map-based cloning of a rust resistance gene (Bru1) represents a major challenge given the high polypoidy, aneuploidy and interspecific nature of this genome. To overcome this difficulty, we exploited the good syntenic relation between sugarcane, sorghum and rice. We, in first step, constructed the physical maps covering the sorghum region orthologous at the target region in sugarcane. The BAC-ends of the sorghum contig were used as probes to build a fine map around the target gene in the sugarcane cultivar R570. In second step we have identified the rice sequence orthologous region of the target region and we have compared it to the database of SUCEST contening 250 000 EST of sugarcane. The ADNc identified were used as probes to increase the resolution of the fine map around the target gene in sugarcane. This approch helped us to decrease the genetic size of the target area to 0,56 cM. The mapped probes were used to screen two BAC library of R570. Due to hughly polyploidy and heterozygousof sugarcane, in the identified BAC just a few belonged to the target haplotype. Three of identified BAC cover all the target region on another hom(e)ologous haplotypes when eight identied BAC of the target haplotype don’t cover completely it. This difference of size between hom(e)ologous haplotypes was probably due to an insertion. The BAC-ends and subclones of sugarcane BAC were used to increase the number of markers on the fine map. Sixteen markers was now mapped around Bru1, one was mapped at 0,14 cM distally and one at 0,28 cM proximally to Bru1 and fourteen markers cosegregating with Bru1. At the same time, a desequilibrium linkage approch was tested to decrease the size of the target area containing Bru1

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Hénocq, Laura. "Histoire évolutive d’un groupe mésopolyploïde chez les Brassicaceae : approches transcriptomiques et phylogénomiques pour évaluer les conséquences de la polyploïdie sur l’évolution du système d’auto-incompatibilité." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R019/document.

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Abstract:

La plupart des plantes à fleurs ont connu au moins un évènement de duplication de génome entier (WGD) au cours de leur histoire évolutive et en particulier les membres des Brassicaceae. Ainsi, l’ancêtre commun de la tribu des Brassiceae aurait subi deux évènements successifs de WGD, générant une triplication de génome (WGT). Les évènements de WGD sont généralement suivis d’une diploïdisation impliquant des modifications génétiques, épi-génétiques et transcriptionnelles aboutissant à la formation d’un génome diploïde. Par ailleurs, après un événement de WGD, la dynamique des éléments transposables est perturbée, ce qui peut conduire à une augmentation des évènements de translocation. Dans une lignée de Brassiceae, une réduction de la divergence moléculaire entre allèles ainsi qu’une translocation génomique ont été observées au locus d'auto-incompatibilité (locus S). On suspecte ces patrons d’être associés aux évènements de WGD. A partir d’approches phylogénomiques et d’analyse de la diversité du locus S dans la tribu des Brassiceae, nous souhaitons déterminer si le goulot d’étranglement observé au locus S chez les Brassiceae est contemporain à l’événement de WGT et s’il est associé à une translocation du locus S. Mes analyses suggèrent que toutes les espèces de Brassiceae partagent un même événement de WGT mais aussi que la perte de diversité phylogénétique au locus S semble précéder la diversification des Brassiceae. Néanmoins, mes données ne me permettent pas de conclure fermement quant au lien entre translocation génomique du locus S et événement de WGT, bien qu’elles indiquent que la translocation observée chez Brassica est partagée par plusieurs clades de Brassiceae
Whole genome duplication events are common in flowering plants and especially within the Brassicaceae family. For example, the common ancestor of the Brassiceae tribe has experienced two successive WGD events, generating a whole genome triplication (WGT). WGD events are generally followed by a diploidization process involving genetic, epigenetic and structural changes leading to a diploid genome. Furthermore, after such an event, the dynamic of transposable elements is disturbed, which can lead to an increase in translocation events. In one lineage of the Brassiceae tribe, a decrease of molecular divergence among alleles and a genomic translocation have been observed at the self-incompatibility locus (S locus). We suspect that these patterns are associated with the allopolyploidy events. Using phylogenomic approaches combined with S-locus diversity analyses, we aim at determining whether the bottleneck observed at the S-locus in the Brassiceae tribe is contemporaneous with the inferred whole genome triplication and whether these events are also associated with the translocation of the S-locus. My analyses suggest that all Brassiceae species share the same whole genome triplication event as well as a loss of phylogenetic diversity at the S-locus predating the divergence of Brassiceae lineages. Nevertheless, my data do not allow me to conclude about the association between the genomic translocation of the S locus and the whole genome triplication event, although they indicate that the translocation found in Brassica is shared by several Brassiceae clades

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Baumel, Alex. "Contexte phylogénétique et conséquences génomiques de l'hybridation et de la polyploi͏̈die: : les enseignements d'une jeune espèce, Spartina anglica C.E. Hubbard (Poacées)." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10141.

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Abstract:

Le jeune allopolyploi͏̈de Spartina anglica a été choisi comme modèle d'étude pour comprendre les processus intervenant dès les premières étapes de l'évolution polyploi͏̈de. La phylogénie moléculaire du genre Spartina montre que les progéniteurs S. Alterniflora et S. Maritima sont bien différenciés dans l'un des deux principaux clades du genre. En Europe, toutes les espèces d'origine hybride (S. X townsendii, S. X neyrautii et S. Anglica) ont S. Alterniflora pour parent maternel et S. Maritima pour parent paternel. Différentes méthodes de marquage mutilocus, dont des marqueurs associés aux rétroéléments, ont été utilisées pour comparer à l'échelle des populations, S. Anglica à ses parents. Les résultats montrent chez S. Anglica une stabilité génomique qui contraste avec les exemples d'instabilité décrits dans la littérature. Cependant une faible variation révèle que S. Anglica évolue par des mutations ponctuelles, localisées dans les populations, et n'affectant pas la structure des sous-génomes.

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Eudeline, Benoït. "La Tétraploi͏̈die chez les mollusques bivalves : application à la production de triploi͏̈des chez l'huître creuse crassostrea gigas : étude comparée de la gamétogenèse et des métabolismes associés chez les diploi͏̈des, triploi͏̈des et tétraploi͏̈des." Rennes 1, 2004. http://www.theses.fr/2004REN10015.

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Abstract:

Ces travaux ont permis l'optimisation de la production de tétraploïdes chez l'huître Crassostrea gigas en adaptant le traitement chimique d'induction à la cinétique de développement embryonnaire des ovocytes issus de triploïdes. Le croisement d'animaux diploïdes et tétraploïdes s'est révélé fiable et conduit à l'obtention 100% triploploïdes. Ces triploïdes présentent une croissance accrue par rapport à celle des diploïdes et des triploïdes obtenus par induction chimique. Ces différences étant plus marquées et précoces dans les sites à forte productivité. La gamétogenèse des triploïdes naturels est très similaire à celle des triploïdes chimiques et dans les deux cas, fortement perturbée par rapport à celle des diploïdes. Les femmelles triploïdes présentent des tubules gonadiques peu développés et immatures, contrastant avec ceux des mâles, généralement plus développés. Le croisement tétraploïde-tétraploïde conduit généralement à l'obtention de larves 100 % tétraploïdes présentant une survie réduite.

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Merlen, Grégory. "Contrôle de la prolifération et de la polyploïdisation hépatique : rôles de l'insuline et de l'AMP-activated protein kinase." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066527.

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Abstract:

Lors du développement post-natal du foie, ce tissu subit une polyploïdisation progressive qui débute au sevrage et aboutit à l’émergence d’hépatocytes tétraploïdes 4n et octoploïdes 8n, composés d’un ou de deux noyaux (2x2n, 2x4n). Notre équipe a mis en évidence qu’alors qu’avant le sevrage tous les hépatocytes réalisent une cytodiérèse complète, après ce dernier, on observe des événements de cytodiérèse incomplète qui génèrent des hépatocytes binucléés. Durant ma thèse, nous avons démontré qu’au sevrage, seules les modifications du signal insulinique jouent un rôle dans la mise en place de la polyploïdisation hépatocytaire. Nous démontrons que l’inhibition de la voie PI3K/Akt (contrôlée par l’insuline) se traduit par une diminution des événements de cytodiérèse incomplète dans les hépatocytes. Ces travaux représentent la 1ère démonstration que l’insuline intervient dans le contrôle de la prolifération cellulaire en régulant les étapes tardives de la mitose. Récemment, les effets de l’AMPK sur la polarité, la croissance et le contrôle de la ploïdie cellulaire ont été démontrés. Dans le foie, nous démontrons que la modulation de l’activité AMPK n’a pas d’effet sur la mise en place de la ploïdie, mais qu’elle entraîne une altération de la progression dans le cycle cellulaire. Des approches in vivo (Régénération Hépatique) et in vitro (Culture Primaire) révèlent que l’absence d’AMPK activée dans les hépatocytes en prolifération, entraîne un retard d’entrée en phase S ainsi qu’une inhibition de l’expression de la cycline A. Nous démontrons un nouveau rôle de l’AMPKα1 dans le contrôle de la prolifération hépatocytaire et ceci indépendamment du statut énergétique de la cellule

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Chalabi, Smahane. "Caractérisation de la reprogrammation de l'expression des gènes chez les blés allopyloïdes." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2014. http://www.theses.fr/2014EVRY0040.

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Abstract:

La polyploïdie ou la duplication des génomes est une force majeure dans l'évolution et l'adaptation des espèces, notamment des angiospermes qui ont tous eu des évènements de polyploïdisation réccurrents au cours de leur évolution. Afin de comprendre la reprogrammation de l'expression des gènes en réponse à la polyploïdie chez les espèces économiquement importantes du blé (genres Triticum et Aegilops), j'ai utilisé un modèle original, qui consiste à caractériser les réponses à la diminution puis la ré-augmentation du niveau de ploïdie. Ainsi, le blé allotétraploïde (T. turgidum, BBAA) est extrait à partir du blé naturel allohexaploïde (T. aestivum, BBAADD). Ce blé allotétraploïde extrait est hybridé à son tour à l'espèce diploïde Ae. tauschii (DD) pour synthétiser un blé allohexaploïde.J'ai utilisé des méthodes d'analyse de l'expression des gènes basées sur les microarrays ainsi que le séquençage massif des ARN (RNA-Seq), basé sur les outils de nouvelles générations de séquençage (NGS) et rendu possible par la récente mise à disposition des séquences de trois copies homéologues (Ah, Bh, Dh) de 8605 gènes. Les méthodes bioinformatiques et statistiques appropriées ont été développées et/ou utilisées.Mes travaux révèlent un partitionnement de l'expression des gènes en celles des homéologues qui les composent dans les différents allopolyploïdes étudiés. La majorité des homéologues contribuent à l'expression globale des gènes de manière équivalente (1/3 chacun), d'autres présentent un biais d'expression spécifique vers un des homéologues, sans montrer de dominance d'un des sous-génomes. Une concertation dans le partitionnement et le niveau d'expression des homéologues est bien établie dans le blé: la majorité des homéologues augmentent leur expression lorsqu'ils sont séparés et la diminuent lorsqu'ils sont rassemblés dans un niveau de ploïdie supérieur. Ainsi, dans le blé allohexaploïde, pour la majorité des gènes, l'expression des homéologues Ah et Bh est égale au 2/3 de leur niveau d'expression dans le blé allotétraploïde extrait, et l'expression de l'homéoallèle Dh est égale au 1/3 du niveau d'expression dans le blé diploïde donneur du génome D. Cette concertation de l'expression des homéologues maintiendrait l'expression globale des gènes à des niveaux similaires dans les différentes espèces de blé de différents niveaux de ploïdie.Les résultats obtenus contribuent à la compréhension de la régulation de l'expression des gènes dans les polyploïdes du blé et la contribution des homéologues qui les composent. Les analyses futures des fonctions des différentes catégories d'expression des gènes permettraient d'identifier des fonctions particulières régulées en réponse à la polyploïdie
Polyploidy is a major evolutionary force, especially in angiosperms, all of which species have undergone recurrent polyploidization events during their evolution.In order to understand reprogramming of gene expression in response to polyploidy in the economically important wheat species (genera Triticum and Aegilops), I used an original model that consists in decreasing and reincreasing ploidy levels. Thus, the allotetraploid T. turgidum (BBAA) is extracted from the allohexaploid bread wheat T. aestivum (BBAADD), consisting in decreasing ploidy level. This extracted allotetraploid is crossed with the diploid species Ae. tauschii (DD) to synthesize an allohexaploid wheat, consisting in re-increasing ploidy level.The characterization of reprogramming of gene expression in response to decreasing and re-increasing ploidy levels was done here using first microarray technologies and then massive parallel mRNA sequencing (RNA-Seq), that has been rendered possible by the recent ‘draft' hexaploid wheat genome sequencing and subsequently the availability of the three homoeologs sequences (Ah, Bh, Dh) of 8605 genes. Adequate bioinformatics and statistics methods have been adopted and/or developed and used.My work reveals a partitioning of global expression of genes into that of their constituent homoeologs in different wheats allopolyploids. Most of homoeologs contribute equally to the overall gene expression and a low proportion reveals a bias towards one homoeolog, without showing a global dominance of a specific sub-genome. The partitioning and concerted expression of homoeologs is also established in wheat. Most homoeologs increase their expression when separated and reduce their expression levels when joined together in a higher ploidy level. For most genes, Ah and Bh homoeolog expression in allohexaploid wheat is equal to 2/3 of their expression level in the extracted allotetraploid wheat whereas the Dh homoeolog expression level is equal to 1/3 of that in the wheat diploid genome. This concerted change in homoeolog expression maintains the global gene expression at nearly similar levels in different ploidy levels.Results obtained in this work contribute to our understanding of global gene expression regulation and its partitioning between constituent homoeologs at different ploidy levels. Functional analysis of the different gene expression categories would reveal important gene functional categories that are regulated in response to polyploidy

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Avramova, Marta. "Génétique des populations et diversité de l’espèce Brettanomyces bruxellensis : étude de la tolérance aux sulfites." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0911/document.

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Abstract:

Brettanomyces bruxellensis est un microorganisme qui est considéré comme la cause majeure des défauts microbiologiques du vin. L’importance de cette levure à l’échelle industrielle est liée au fait qu’elle est isolée à partir de substrats différents tels que la bière, le kombucha, les molasses utilisées pour la production de bioéthanol et autres. Ce projet a pour objectif d’étudier la diversité génétique de l’espèce en se basant sur une large population d’isolats provenant de niches écologiques et géographiques variées. Pour ce faire, une méthode de génotypage robuste (analyse microsatellite) a été optimisée et appliquée sur la population, mettant en évidence la coexistence de populations diploïdes et triploïdes à l’échelle globale. Puis, la relation entre regroupement génétique et traits physiologiques a été explorée. Notamment, l'étude de la tolérance aux sulfites a été effectuée sur un sous-ensemble de souches représentatif de la population. Les résultats obtenus mettent en évidence un lien entre groupes génétiques et comportement vis-à-vis des sulfites. Des expériences de compétition en présence de dioxyde de soufre montrent un avantage sélectif des souches tolérantes aux sulfites par rapport aux souches sensibles, suggérant ainsi une adaptation spécifique au principal antiseptique utilisé en œnologie. Ce travail contribue à une meilleure connaissance de cette levure d’altération du vin en termes de diversité génétique et phénotypique et permet d’émettre des hypothèses sur les stratégies évolutives d'adaptation au milieu anthropique de cette espèce modèle non conventionnelle
Brettanomyces bruxellensis is a microorganism described as the first cause of microbial spoilage of wine. Its industrial relevance is highlighted by the fact that this yeast is isolated from different substrates such as beer, kombucha, bioethanol fermentation molasses and others. This project aims to explore the genetic diversity of the species by studying a large population of isolates from various geographical and ecological niches. For this purpose, a robust genotyping method (microsatellite analysis) was optimized and applied on the population, thus highlighting the coexistence of diploid and triploid populations worldwide. Further, the relation between genotypic clustering and physiological traits was studied. Namely, sulphite tolerance assay was performed on a subset of strains representative of the total population. The results reveal a link between genetic group and growth profile in the presence of sulphur dioxide. Competition experiments in presence of sulphites highlight a selective advantage of sulphite tolerant strains compared to sulphite sensitive ones, thus suggesting a specific adaptation to the main antimicrobial used in winemaking. This work contributes to a deeper understanding of this wine spoilage microorganism in means of genetic and phenotypic diversity and sheds light on putative evolutionary strategies for adaptation to human related environment of this non-conventional model yeast species

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Lepers, Sandra. "Etude de la diversité génétique et de la structure du génome des vanilliers cultivés en Polynésie française." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112319.

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Abstract:

Le vanillier a été importé en Polynésie française au XIXème siècle et multiplié par voie végétative mais les plants cultivés aujourd'hui sont différents des vanilliers supposés avoir été introduits (Vanilla planifolia G. Jacskon, Vanilla pompona Schiede). Dans le cadre du développement de la culture de la vanille en Polynésie et notamment la mise en place d'une Appellation d'Origine « Vanille de Tahiti» il est devenu primordial de définir l'origine du vanillier tahitien et de déterminer si la diversité morphologique observée est liée à une diversité génétique et quels ont pu être les mécanismes ayant conduit à cette diversité. Ces questions sont également indispensables pour la mise en place d'un programme d'amélioration du vanillier. Les données historiques et la comparaison de marqueurs génétiques ITS et AFLP indiquent que le vanillier tahitien Vanilla tahitensis J. W. Moore est d'origine hybride et que son parent maternel est Vanilla planifolia. Le second parent n'a pas pu être déterminé mais semble proche de l'espèce Vanilla odorata Presl. Tout comme son parent maternel, et malgré son origine hybride, Vanilla tahitensis présente des anomalies cytogénétiques : une forte aneuploïdie ainsi qu'une endoreduplication partielle et progressive. Toutefois les comptages chromosomiques dans les grains de pollen suggèrent un retour à une euploïdie au niveau de la formation des gamètes impliquant des processus de régulation complexes chez le vanillier. La cytométrie en flux et les comptages chromosomiques ont mis en évidence des trois degrés de ploïdie parmi les différentes formes collectées dans les plantations traditionnelles : des formes diploïdes ('Tahiti', 'Rea rea', 'Parahurahu', 'Oviri'), triploïdes stériles et tétraploïdes ('Haapape', 'Tahiti long'). La comparaison des marqueurs AFLP et la carte génétique du morphotype le plus cultivé 'Tahiti' suggèrent que tous les morphotypes diploïdes sont issus d'autofécondations de 'Tahiti'. Le second type le plus cultivé et tétraploïde, 'Haapape', résulterait d'endoreduplication du type 'Tahiti' et les autres morphotypes tétraploïdes, d'autofécondations du type 'Haapape'. Ces études permettront de débuter un programme d'amélioration du vanillier tout en donnant des éléments pour mettre en place une protection des vanilliers tahitiens déjà existants. Ces résultats permettront à court et à moyen termes d'aider les agriculteurs polynésiens à développer la culture de la vanille dans un contexte durable
Vanilla was introduced in French Polynesia during the nineteenth century and has been propagated using vegetative reproduction, however today tahitian vanilla plants are different from vanilla plants supposed to have been introduced (Vanilla planifolia G. Jacskon, Vanilla pompona Schiede). With the French polynesian project to renew the tahitian vanilla production and with the implementation of an «Appellation d'origine Vanille de Tahiti» a marketing and quality control project, the tahitian vanilla origin has to be investigated. It is necessary to determine whether observed morphological diversity is related to genetic diversity and to elucidate processes which have lead to this diversity. These points are also necessary to further vanilla plant breeding. Historical reports and comparisons of ITS and AFLP markers between Vanilla species suggest that tahitian vanilla Vanilla tahitensis J. W. Moore is of hybrid origin and that its maternal parent is Vanilla planifolia. The second parent has not been found but seems to be closely related to the Vanilla odorata Presl. Species. As for its maternaI parent, and despite its hybrid origin, Vanilla tahitensis exhibits cytogenetical abnormalities: strong aneuploidy and progressive partial endoreduplication. However the pollen grain observations indicate a return to euploid chromosome number, indicating a complex regulation process. Flow cytometry and chromosome counts revealed three ploidy levels among the different morphotypes collected in traditional plantations: diploid ('Tahiti', 'Rea rea', 'Parahurahu', 'Oviri'), triploid ('sterile') and tetraploid ('Haapape', 'Tahiti long'). Comparing AFLP markers between tahitian vanilla accessions and the genetic linkage map of the most widely cultivated type 'Tahiti' suggest that all diploid types result from autopollination of the 'Tahiti' type. The second most cultivated type 'Haapape', which is tetraploid, should result from endoreduplication of the 'Tahiti' type and the other tetraploid types, and may result from autopollination of 'Haapape'. These results will allow the begining of a tahitian vanilla breeding program, while providing information to establish the protection of tahitian vanilla varieties. These results will permit a short-term and a mean-term assistance to tahitian growers in the sustainable development of vanilla

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Dessauw, Dominique. "Étude des facteurs de la stérilité du bananier (Musa spp. ) et des relations cytotaxinomiques entre M. Acuminata Colla et M. Balbisiana Colla." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112397.

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Abstract:

Deux espèces participent à la constitution génétique des bananiers comestibles Musa acuminata COLLA et M balbisiana COLLA (2n = 22). La détermination cytophotométrique des teneurs en ADN nucléaire de 3 clones appartenant aux 2 espèces précédentes n'a pas mis en évidence de différence inter ou intra-spécifique. La masse d'ADN est de 2,7 pg par noyau 2C. Les associations chromosomiques en méiose sont bonnes entre les 2 espèces aux niveaux 2n, 3n et 4n. Actuellement, aucune différence significative ne peut être mise en évidence entre les 2 génomes. Des remaniements chromosomiques réduisent la fertilité. Ils peuvent résulter de l'hybridation entre individus appartenant à des zones de diversification différentes. Une corrélation significative existe entre le taux de tétrades sphériques et la fertilité pollinique, ce qui conduirait à donner une signification particulière à l'orientation des 2 mitoses homéotypiques de la diade. La stérilité femelle d'origine chromosomique Des clones parthénocarpiques est accrue par une stérilité génique résultant de déviations de la formation des sacs embryonnaires, de la suppression de la fécondation et de l'avortement précoce des graines (relations d'incompatibilité entre l'embryon et l'albumen) Les tétraploïdes seminifères obtenus par traitement de plantules à la colchicine ont montré un ralentissement de la croissance et une réduction du nombre de fleurs femelles et de la fertilité femelle. 3 quadrivalents potentiels sont formés par cellule en méiose. La fertilité mâle des 4n est bonne avec une distinction morphologique des gamétophytes nette t 2n. L'importance du rôle des clones séminifères dans le programme d'amélioration du bananier est discutée
Two species are involved in the genetic background of edible bananas Musa acuminata Colla and M. B albisiana Colla (2n = 22). Inter or intra-specific differences do not exist between nuclear DNA amounts of 3 clones of the 2 species, determined by Feulgen cytophotometry. Nuclear DNA content amounst to 2. 7 pq per 2C nucleus. Meiotic chromosome pairing is good between both species at 2n, 3n and 4n levels. In the present state of knowledge, no significant difference can be shown between the 2 genomes. Chromosome changes reduce fertility. They result from hybridization between individuals of different geographic areas. Rate of spherical tetrads and pollen fertility are significantly correlated, which could give a special meaning to the orientation of the 2 homeotypic mitosis of the dyad. Female fertility of chromosome origin is increased in edible clones by embryo-sac development or fertilization failure and by abnormal relationships between embryo and endosperm. The wild tetraploids induced by colchicine treatment of seedlings have a slower growth rate and reduced numbers of female flowers and a lower female fertility. A mean of 3 potential quadrivalents are formed in the PMC. Tetraploid male fertility is good with a possibility of morphological separation of haploid and diploid gametophytes. Wild bananas interest in breeding scheme is discussed

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Refoufi, Aïcha. "Etude des espèces et hybrides du complexe polyploi͏̈de Agropyron du littoral breton : caractérisation de leur constitution génomique par hybridation in situ. Analyse de leur diversité génétique." Rennes 1, 2001. http://www.theses.fr/2001REN10055.

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Abstract:

Des sondes d'ADN génomique d'espèces diploi͏̈des connues ont permis de caractériser les génomes des espèces Thinopyrum junceiforme (2 n = 28), Elytrigia pycnantha (2n = 42), d'un hybride à 2n = 35 (5X) et d'un deuxième à 2n = 63 (9X) identifié pour la première fois, grâce à la technique d'hybridation in situ génomique (GISH). Ces espèces et hybrides ont été collectés sur le littoral breton. Les formules génomiques proposées sont EEEE pour Th. Junceiforme, SSPSPSESES pour E. Pycnantha, SPSESEE pour l'hybride 5X, résultats suggèrant que ce dernier serait le produit de croisement entre E. Pycnantha et Th. Junceiforme. La formule génomique de l'hybride 9X, SSSSPSPSESESHS, suggère que ses parents putatifs seraient les espèces hexaploi͏̈des E. Pycnantha et E. Repens. La diversité génétique de 35 populations a été appréhendée par les marqueurs moléculaires, isozymes et RAPD. Il en ressort une structuration en fonction du niveau de ploi͏̈die avec mise en évidence d'une similitude génétique assez importante entre les différents groupes tétraploi͏̈de, pentaploi͏̈de et hexaploi͏̈de. Ceci pourrait être le reflet d'une relation de parenté assez forte entre ces différents groupes.

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Dissertations / Theses on the topic 'Polyploïdes'

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