La plupart des bananiers cultivés dérivent d’hybridation naturelles entre les sous-espèces de Musa acuminata et pour certaines avec Musa balbisiana. Sur la base des configurations d'appariement des chromosomes à la méiose chez des hybrides inter-sub-spécifiques, il a été suggéré, que les génomes de sous-espèces de M. acuminata diffèrent par des grands réarrangements chromosomiques.

Ces différences de structures chromosomiques sont supposées impacter la ségrégation des chromosomes et donc des caractères d’intérêt agronomique, ainsi que la fertilité. Toutefois leur nature précise, leur répartition dans la diversité des bananiers et l’ampleur des zones génomiques 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 pairées et de BAC-FISH.

Nous avons ainsi identifié et caractérisé finement 7 translocations réciproques et une inversion chez les différentes espèces de Musa et les sous-espèces de Musa acuminata. L’analyse de la ségrégation des chromosomes chez des individus hétérozygotes pour ces différentes translocations a révélé qu’elles induisent des réductions de recombinaison d’intensité variable impliquant les « break-points », des bras de chromosomes ou des chromosomes entiers. D’autre part elles induisent d’importantes distorsions de ségrégation.  et les chromosomes transloqués sont souvent  préférentiellement transmiss.

L’analyse de la distribution de ces translocations dans la diversité a permis d’émettre des hypothèses quant aux pools de la diversité des bananiers dans lesquels elles ont émergé.

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.

• Martin G, Baurens F-C, Hervouet C, Salmon F, Delos J-M, Labadie K, Perdereau A, Mournet P, Blois L, Dupouy M, et al. 2020. Chromosome reciprocal translocations have accompanied subspecies evolution in bananas. Plant J. 104:1698–1711 https://doi.org/10.1111/tpj.15031
•  Baurens, F.-C., Martin, G., Hervouet, C., Salmon, F., Yohomé, D., Ricci, S., Rouard, M., Habas, R., Lemainque, A., Yahiaoui, N., D’Hont, A. 2019. Recombination and large structural variations shape interspecific edible bananas genomes. Mol. Biol. Evol. 36, 97–111. https://doi.org/10.1093/molbev/msy199
• Dupouy, M., Baurens, F.-C., Derouault, P., Hervouet, C., Cardi, C., Cruaud, C., Istace, B., Labadie, K., Guiougou, C., Toubi, L., Salmon, F., Mournet, P., Rouard, M., Yahiaoui, N., Lemainque, A., Martin, G., D’Hont, A. 2019. Two large reciprocal translocations characterized in the disease resistance-rich burmannica genetic group of Musa acuminata. Ann. Bot. 124, 319–329. https://doi.org/10.1093/aob/mcz078
• Martin, G., Carreel, F., Coriton, O., Hervouet, C., Cardi, C., Derouault, P., Roques, D., Salmon, F., Rouard, M., Sardos, J., Labadie, K., Baurens, F.-C., D’Hont, A. 2017. Evolution of the banana genome (Musa acuminata) is impacted by large chromosomal translocations. Mol. Biol. Evol. 34, 2140–2152. https://doi.org/10.1093/molbev/msx164