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L'évolution du génome des bananiers (Musa acuminata) est impactée par de grandes translocations chromosomiques.

La plupart des bananiers cultivés dérivent de l’hybridation entre les sous-espèces de Musa acuminata (génome A) et pour certaines Musa balbisiana (génome B).

Sur la base des configurations d'appariement des chromosomes à la méiose chez des hybrides inter-sub-spécifiques, il a été suggéré, que les sous-espèces de M. acuminata diffèrent par quelques grands réarrangements chromosomiques.

Ces différences de structures chromosomiques sont supposées impacter la ségrégation des chromosomes et donc des caractères d’intérêt agronomiques, ainsi que la fertilité. Toutefois leur nature précise, leur répartition dans la diversité des bananiers et l’ampleur des zones impliquées sont très peu connus.

La production d’une séquence de référence du bananier couplée aux nouvelles technologies de séquençage ont permis d’accéder à un nouveau niveau de résolution pour caractériser ces différences structurales. Dans ce contexte nous avons développé une approche combinant des données de cartographie génétique à partir de génotypage par séquençage, de génomique comparative à partir de séquence d’extrémités de grands fragments d’ADN, de BAC-FISH et de PCR ciblée.

Nous avons ainsi identifié chez une accession diploïde appartenant à la sous espèce M. a. malaccensis  une translocation réciproque impliquant un fragment de 3Mb à l’extrémité du chromosome 1 et un fragment de 10Mb à l’extrémité du chromosome 4, à l’état hétérozygote

Cette structure à l’état hétérozygote est associée à une forte réduction de recombinaison sur l’ensemble du chromosome 1. Par ailleurs les ratios de gamètes transmis à la descendance sont déviés et cette nouvelle structure est transmise préférentiellement aux descendances.

La distribution de cette nouvelle structure dans la diversité des bananiers testés suggère qu’elle ait émergée dans la sous espèce malaccensis. Sa présence dans la moitié des bananiers triploïdes cultivés testés suggère un rôle de cette structure dans le processus de domestication par des mécanismes qu’ils restent à préciser (réduction de fertilité, augmentation de la production de gamètes non réduits et donc formation des triploïdes, …).

La caractérisation de ces variations structurales et de leur impact sur la ségrégation et la recombinaison des chromosomes va maintenant permettre de les prendre en compte pour l’analyse génétique des traits d’intérêt agronomiques (QTL, GWAS) et à terme pour le choix des croisements dans les programmes d’amélioration.

Publiée : 26/06/2017

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