Bases moléculaires de la variation clonale chez la vigne (Vitis vinifera L.)

Contact: carrier@supagro.inra.fr Diplôme : Dr. Ing.Jury: Patrice THIS (Directeur de thèse), Pierre SOURDILLE , Hadi QUESNEVILLE , Clémentine VITTE, Olivier VIRET , Jean Christophe GLASZMANN L'exploitation de la variation clonale est une des voies d'amélioration utilisée chez un grand nombre de plantes d'intérêts agronomiques telles que la pomme de terre, le café et la vigne. En effet, après plusieurs cycles de reproduction végétative, des caractéristiques agronomiques stables apparaissent donnant naissance à une diversité phénotypique remarquable, appelée « diversité clonale ». Chez la vigne, cette diversité clonale est d'une importance majeure pour les viticulteurs puisqu'elle permet une amélioration variétale sans changer d'identité de cépage en conformité avec la réglementation fixée par Appellations d'Origine Protégée. L'hypothèse la plus parcimonieuse expliquant cette diversité phénotypique clonale est l'accumulation de mutations somatiques au cours des cycles de reproduction végétative. L'objectif de cette thèse a été de dresser un panorama le plus exhaustif possible des différents polymorphismes moléculaires entre les génomes de plusieurs clones. Dans un premier temps trois clones de Pinot ont été séquencés par la technique 454 GS-FLX puis dans un second temps 11 clones de quatre cépages ont été séquencés la technique Illumina HiSeq 2000. Afin d'analyser la grande quantité de données obtenues, nous avons construit un pipeline d'analyse (Bacchus pipeline) permettant d'identifier tous les types de polymorphismes moléculaires entre les différents génomes. Nos résultats permettent, pour la première fois un inventaire exhaustif des polymorphismes moléculaires dans un contexte multiplication végétatif. L'ensemble des mutations polymorphes entre deux clones a pu être identifié, SNPs, indels (2,5 SNPs et 11,5 indels par Mb en moyenne) ainsi que des variations d'ordre structural (larges insertions ou délétions) représentant la classe la plus fréquente (129 évènements par Mb entre deux clones en moyenne). Afin d'évaluer le polymorphisme d'insertion généré par ces éléments nous en avons étudié quatre par une approche S-SAP sur plusieurs niveaux de diversité (inter-espèces, inter-cépages, inter-clones et entre plusieurs tissus d'un même individu). L'analyse phylogénétique au niveau des espèces est conforme à celle réalisée avec d'autres types de marqueurs moléculaires (SSR, SNP). Cependant, une forte instabilité de ces insertions a été confirmée entre les clones et entre les tissus d'un même d'individu. L'identification des clones par une méthodologie moléculaire serait d'une grande importance pour la filère. Pour cet objectif, nos résultats indiquent que les mutations de types SNP et petits indels qui sont certes moins fréquentes que les variations structurales mais qui sont plus stables semblent plus pertinentes pour la mise en place d'une méthodologie d'identification des clones