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Clonage positionnel du gène de résistance Pi33 du riz
ACE1 - Pi33
AIP séquençage INRA
JB Morel, D TharreauUMR BGPI, Montpellier
MH LebrunBioger, Grignon
• 5 M T pertes annuelles• 2/3 marché fongicide riz• Localement 100 % pertes• Distribution géographique =
toutes les zones de culture du riz
- Principale maladie fongique du riz
Introduction
CABI- Modèle d’interaction Monocot-champignon phytopathogène
• Hôte et agent pathogène séquencés• Nombreux outils de génétique et génomique
Goff et al 2002 Science ; Dean 2005 Nature ; Veneault Fourrey et Talbot 2006 Adv Appl Microbiol
Pyriculariose du riz :champignon Magnaporthe oryzae
CABI
Michel Vales, CIRAD
Interactions riz-M. oryzaeThéorie gène pour gène
R/R or R/s s/s
AVR
vir
Plante
Agent Pathogène
Introduction
Silué et al, 1992, Phytopathology
Les interactions plantes / agents pathogènes
Gènes de Résistance des plantes
LRR : Leucine Rich RepeatNBS : Nucleotide Binding Site
Interaction avec ACE1 originale ?
Les interactions plantes / agents pathogènes
InconnueFonction
OuiSécrétée
Petite(<400 aa)Taille
Protéinesd'avirulencefongiques
Enzymesynthèse
Métabolite2aire
Non
Grande(>4 000 aa)
ACE1
Magnaporthe oryzae
Böhnert et al. 2004 Plant Cell ; Fudal et al. 2007 Euk. Cell
Gènes d’avirulence fongiques
Hypothèse
Böhnert et al. Plant Cell 2004
O OOH
Metabolite 2aire
ACE1
Fudal et al Eukaryotic Cell 2007
Pi33 Reconnaissance
Signalisation
Défense
L’interaction ACE1-Pi33
ACE1 cloné (MH Lebrun):
- Études fonctionnelles avancées
- Production du métabolite 2aire en cours
Gène de résistance du riz correspondant à ACE1 est connu : Pi33
Clonage positionnel de Pi33
Etude moléculaire de l’interaction
Guy112/0/3
2/0/3::ACE1Guy11ΔACE1
Prédiction des gènes de résistance dans la zone chez Nipponbare (S)
LRR Kinases
NBS-LRR
Cartographie génétique et physique de Pi33
Clones BAC d’IR64 (R)
21 gènes prédits dont 9 ressemblent à des gènes de résistances,
2 de ces gènes seraient de meilleurs candidats (fct, expression, polymorphisme).
Zone de 33B02 et 44H23 analysée en priorité
NB11NB10
Variété IR64 (R)Carte
génétique
Carte physique
Nipponbare
Carte physique
IR64
Nuc 4321Nip NB11
Nip NB10
AP004565
Rtp
Nipponbare (Sensible)
3 kb HPNuc NucHP
CACTA
4321
64 NB11 4.564 NB11 3.564 NB11 X
64 NB10 2
33B02
44H23
64 NB11 tps
CACTA Tg1
64 NB10 1
31M18
IR64 (Résistant)
Financements : AIP séquençage INRA + CIRAD Séquençage « shotgun » des clones 33B02 et 44H23
Séquençage de 2 clones BACS
NBS-LRR
Transposons
Autres
HP
Nuc
43b21b
93 NB11 93 NB11 tps
CACTA Tg1
93 NB10
9311 (Sensible)
32b1RtpRtp
93 NB11b
Ctg 1 Ctg 2 Ctg 3
Financement : AIP séquençage INRA + CIRAD Séquençage shotgun des clones 33B02 et 44H23
Séquençage de 2 clones BACS
3 kb HPNuc NucHP
CACTA
4321
64 NB11 4.564 NB11 3.564 NB11 X
64 NB10 2
33B02
44H23
64 NB11 tps
CACTA Tg1
64 NB10 1
31M18
IR64 (Résistant)
NBS-LRR
Transposons
Autres
Conséquences pour le clonage de Pi33
Organisation en cluster des NBS-LRR,
nb de copies variable en fct variétés de riz
Chez IR64 (R), au moins 5 candidats de type NBS-LRR,
Homologies de séquence importantes entre ces gènes (paralogues).
Clones BAC d’IR64 (R)
Compléter le séquençage du locus
Perspectives
- Stratégie avec a priori (gène candidat) :
1) Identifier Pi33 grâce à des mutantsRechercher des mutants sensibles
Identifier le gène muté parmi les gènes candidats (Tilling)
2) Identifier Pi33 par complémentation des candidatsAmplifier les candidats (PCR long-range)Complémenter
Identifier et cloner le gène de résistance Pi33
Séquençage de 3 clones BAC d’IR64
- Stratégie sans a priori :
Sous cloner des clones BAC et complémenter
priorité : clones 33B02 et 44H23 en cours
en cours
en cours
en coursCNS
Merci de votre attention