Ces questions de recherches sont ciblées sur des caractères permettant de répondre aux principaux enjeux de la culture de la banane à savoir la tolérance aux stress biotiques, les composantes du rendement ainsi que la qualité des fruits.

Identifier les déterminants génétiques liés à l’architecture de la plante et aux composantes du rendement

Une population d’amélioration de 2662 hybrides triploïdes de bananiers, obtenus par croisement de 48 géniteurs, a été évaluée pour des caractères agro-morphologiques sur la station du Cirad en Guadeloupe. Une décomposition de la variance génétique des hybrides a permis de révéler les contributions des composantes aux caractères évalués : l'aptitude générale à la combinaison (AGC) des parents diploïde et tétraploïde, l’aptitude spécifique à la combinaison des parents (ASC) et la composante génétique hybride résiduelle. A partir du génotypage des parents, la capacité prédictive d’un modèle de prédiction génomique de la valeur moyenne des croisements a été évaluée par validation croisée. Les données de phénotypage ont été ajustées pour effacer les facteurs environnementaux et vont être utilisées afin de réaliser une analyse de type GWAS. Une analyse préliminaire a d’ores et déjà permis de mettre en évidence un impact fort des réarrangements chromosomiques présents chez les bananiers, générant d’importants blocs d’association par co-ségrégation et perte de recombinaison, et une sous sous-structuration dans les populations empêchant la détection de certaines associations.

Détection de QTLs liés à la qualité des fruits

La qualité des fruits est un critère majeur de sélection chez les bananiers, tout aussi important que les caractères de rendement et de résistance aux bioagresseurs. Il y a à ce jour très peu de connaissances sur le déterminisme génétique de ce critère. Nous avons donc effectué une analyse QTL pour trois critères de qualité organoleptique majeurs chez le bananier : le pH, la fermeté et la teneur en matière sèche de la pulpe. Cette étude, menée sur une population diploïde en ségrégation, nous a permis d’identifier les régions génomiques impliquées et de détecter plusieurs QTLs prometteurs pour les trois caractères, dont trois QTLs majeurs permettant d'envisager la sélection assistée par marqueurs pour ces caractères et d’améliorer les schémas de sélection.

Impact des variations de structure (translocations) sur la détection de QTLs : cas du pH et la translocation 1T7 chez le bananier

La recherche de QTLs liés à la qualité du fruit chez les bananiers sur une population biparentale diploïde a permis de détecter entre autres un QTL majeur lié au pH. Ce QTL est situé sur le groupe de liaison LG1-7 et nous avons montré que l’haplotype 1T7, issu d’une translocation réciproque présente à l’état hétérozygote chez l’un des deux parents, est associé à des fruits plus doux à maturité. Cette hétérozygotie structurale semble provoquer une absence de recombinaison dans la région correspondant au chromosome 1 chez ce parent. Bien que ne permettant pas de préciser la position de ce QTL, ceci pourrait représenter un contexte favorable pour une sélection par marqueur, la sélection pour ce QTL pouvant être effectuée en suivant n'importe quel marqueur spécifique du chromosome 1 dans les descendances issues de ce parent ou d’autres parents présentant la même structure.

Publications clés

Biabiany S, Araou E, Cormier F, Martin G, Carreel F, Hervouet C, Salmon F, Efile J-C, Lopez-Lauri F, D'Hont A, Léchaudel M, Ricci S (2022) Detection of dynamic QTLs for traits related to organoleptic quality during banana ripening. Scientia Horticulturae 293:110690

L. Toniutti, S. Rio, G.Martin, JY. Hoarau and F. Salmon (à paraître) Variation of morphological and yield traits in a banana (Musa acuminata) breeding program of triploid populations: lessons for selection procedures and criteria, Acta Horticulturae