Recherche de mutants hermaphrodites chez Silene latifolia, le compagnon blanc

mardi 2 juillet 2019
par  Vanel Jean Marc
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Environ 15.000 espèces de plantes à fleur sont dioïques (avec des sexes séparés). La détermination du sexe est très mal connue chez ces plantes. En particulier, les gènes déterminant le sexe n’ont été identifiés que chez une poignée d’espèces. Notre équipe de recherche travaille au développement de méthodes pour identifier ces gènes et cherche à les appliquer à un certain nombre de plantes dioïques1. Nous travaillons en particulier sur Silene latifolia, une caryophyllacée commune en Europe, qui est une des plantes dioïques les plus étudiées.

La détermination du sexe chez S. latifolia se réalise via des chromosomes sexuels XY.
Trois grandes régions chromosomiques impliquées dans la détermination du sexe ont été identifiées sur le Y mais les gènes demeurent inconnus. L’une de ces régions (suF) est impliquée dans l’inhibition du développement des organes femelles dans la fleur 2 .
Des mutants hermaphrodites chez lesquels cette région du Y a été perdue peuvent être obtenus artificiellement en laboratoire et sont également observables dans la nature 3 .
L’étude de ces mutants, notamment les mutants naturels 4 , en les comparant au mâle sauvage permettrait d’identifier le(s) gène(s) modifié(s) ou perdu(s) et ainsi d’identifier un des gènes du déterminisme sexuel dans cette espèce.

Objectif :

Nous souhaitons identifier un ou plusieurs mutants hermaphrodites naturels pour séquencer leur génome. La séquence sera ensuite comparée à celle d’un mâle sauvage en cours d’obtention en collaboration avec le Génoscope et permettra l’identification de la mutation.

Méthodologie :

Les mutants hermaphrodites sont présents à très faible fréquence (<1%) dans les
populations naturelles de S. latifolia. Nous souhaitons établir un partenariat avec des botanistes de terrain pour localiser des S. latifolia hermaphrodites. Une fois localisés,

Nous pourrons faire des prélèvements sur ces individus (fleurs, bouts de feuilles) en vue d’une extraction d’ADN et d’un séquençage.
Le protocole proposé est le suivant :

Pendant la période de floraison de S. latifolia 5, déterminer le sexe d’un grand nombre d’individus (minimum 100, idéalement plusieurs centaines), à l’aide de 1‐3 fleurs par individu, rechercher les cas où anthères ET pistils/ovaires sont présents (voir figure 1). Se focaliser sur des individus qui ont l’air d’être des males (inflorescences avec de nombreuses petites fleurs 6 ).
Une fois un mutant identifié. Noter la date, le lieu‐dit, les coordonnées GPS et prendre deux photos : une photo montrant l’environnement de la plante aidant à la reconnaissance du lieu et une photo de détail montrant où la plante se trouve précisément. Important : bien laisser ces plantes hermaphrodites vivantes !
Envoyer ces informations à gabriel.marais@univ-­‐lyon1.fr
Figure : fleur d’un mutant naturel hermaphrodite de S. latifolia. On distingue des anthères et des pistils et ovaires. Issu de Miller & Kesseli (2011), voir note 3.

Contact : Gabriel Marais, DR CNRS, LBBE, Univ. Lyon 1, campus de la Doua, Villeurbanne, gabriel.marais@univ-­‐lyon1.fr

1 Pour plus d’information sur nos recherches :
http://lbbe.univ-lyon1.fr/-Equipe-Sexe-et-Evolution-.html

2 Les deux autres le sont dans l’activation du développement des organes males
3
Miller, P. M., & Kesseli, R. V. (2011). A sex-‐chromosome mutation in Silene latifolia
. Sexual plant reproduction
, 24(3), 211-­‐217.
4 Il y a des avantages pratiques à travailler sur les mutants naturels qui ne comportent probablement qu’une mutation ponctuelle sur le Y tandis que les mutants artificiels obtenus à
l’issu d’un traitement mutagène comportent une grande délétion du Y et parfois plusieurs autres sur le Y ou ailleurs dans le génome, rendant la comparaison plus compliquée avec le sauvage.

5 Floraison en France en mai-­‐juin-­‐juillet mais susceptibles de varier légèrement en fonction des
localités (latitude, altitude).

6 Les femelles ont des inflorescences avec moins de fleurs et celles-­‐ci sont plus grosses


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