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The appearance of the angiosperm flower has been an important morphological innovation in plant evolution and is thought to be, at least in part, responsible for the evolutionary success of flowering plants. Through studying and comparing the molecular basis of flower development in different model species, we can gain insights into the diversification of developmental networks that underlie the vast array of angiosperm floral morphologies. Floral development is controlled by several genes among which MADS-box genes play a crucial role as homeotic genes. Indeed, the evolution of the MADS-box transcription factor family appears to have played a pivotal role in the development of flower diversity.

Les pararétrovirus (PRV) sont des virus à génome ADN double brin, responsables de maladies des plantes, tempérées et tropicales, pouvant être économiquement importantes. Dernièrement l'accès aux génomes a révélé la présence de séquences virales intégrées dans le génome de nombreuses plantes correspondant à ce jour principalement à des virus à ADN dont les pararétrovirus. Rien n'est actuellement connu sur l'origine de ces fragments ; les pararétrovirus n'ont besoin à aucune étape de leur multiplication d'intégrer le génome hôte et ne développent aucune forme "provirale" connue pour les rétrovirus animaux. Les EPRV, dont l'origine semble relever d'une co-évolution des génomes viraux et de ceux de leurs plantes hôtes, ont la capacité pour certains d'être à l'origine de la restitution de virions infectieux responsables de l'apparition soudaine de maladies. Ce phénomène incontrôlé à ce jour affecte les programmes d'amélioration génétique de nombreuses espèces d'intérêt agronomique. C'est le cas du Petunia vein clearing virus PVCV pour le pétunia, du Tobacco vein clearing virus TVCV sur tabac et du Banana streak badnavirus - BSV sur bananier. Ce dernier, responsable de la maladie en tirets des bananiers, est devenu ces dernières années la contrainte majeure de la filière banana du fait de la présence dans le génome des bananiers de l'espèce Musa balbisiana (notée B) d'EPRV infectieux. Il a été démontré que sous l'action de stress biotique et abiotique (culture in vitro et croisements génétiques), ces bananiers à l'origine sains, restituent des virions infectieux et développent la maladie (Dallot S., Acuña P. et al. 2001; Lheureux, Carreel et al. 2003). Les principales hypothèses expliquant l'origine de ces intégrations se basent sur de possibles recombinaisons illégitimes dues à l'accumulation d'ADN viral dans le noyau des plantes hôtes tolérantes au virus. Ainsi une tolérance de l'espèce M. balbisiana au BSV serait à l'origine de l'accumulation d'ADN dans le noyau, l'intégration serait la conséquence d'une pression continue de la maladie sur une même espèce. Au cours du temps et afin de préserver leur biologie propre, les bananiers de l'espèce M. balbisiana auraient développé un système de régulation empêchant toute nouvelle intégration fatale, et par la même un mécanisme de défense vis-à-vis des EPRV et PRV BSV. Des résistances naturelles aux majeures souches virales de BSV ont été observées pour deux bananiers diploïdes BB, Pisang Klutuk Wulung (PKW) et Pisang batu (PB). Les principaux résultats obtenus sur la caractérisation des EPRVS BSV J. Safar, J.C. Noa-Carrazana, et al. 2004), leur rôle potentiel et leur phylogénie parmi le germplasm Musa seront abordés au cours de la présentation. (Texte intégral)

L'extinction post-transcriptionnelle (PTGS pour post-transcriptional gene silencing) est un mécanisme général de régulation de l'expression génique fondé sur la dégradation séquence-spécifique des ARN transcrits. Chez les végétaux, certaines résistances antivirales naturelles sont fondées sur la PTGS. Par ailleurs, la PTGS dirigée contre des transgènes introduits dans le génome de différentes espèces végétales permet l'obtention de phénotypes agronomiquement importants, dont la résistance aux virus obtenue par expression d'une séquence virale. Cependant, certains virus de plantes ont la capacité de contourner ces résistances, via la synthèse de protéines virales antagonistes de la PTGS [1].

Certains virus interfèrent avec l'extinction post-transcriptionnelle (PTGS). Des Petunia hybrida de type RedStar, dont les fleurs présentent une alternance de secteurs blancs et mauves résultant d'une régulation spatiale de la PTGS du gène codant pour la chalcone synthase (chs-A), ont été infectés par le PVY, le TEV ou le CMV. Dans chaque cas, l'infection provoque une restauration partielle de la coloration dans les secteurs blancs, selon des motifs distincts d'un virus à l'autre. Cette reversion locale vers un phénotype coloré est due au blocage de la PTGS naturelle du gène chs-A par l'infection virale. Elle repose sur une corrélation spatiale entre le niveau d'expression du gène chs-A et la concentration en virus. Cette observation suggère que les cellules infectées ne peuvent transmettre aux cellules adjacentes la capacité de surmonter la PTGS du gène chs-A, par un signal diffusible par exemple. Les différences de phénotype observées dans les fleur de plantes infectées selon le virus considéré pourraient donc résulter d'aptitudes différentielles à infecter des groupes de cellules de pétales dans lesquels la PTGS du gène chs-A serait bloquée. Ces résultats (Teycheney et Tepfer, 2001) les premiers concernant une interférence entre infection virale et PTGS naturelle dans des plantes non transgéniques, soulignent la complexité des interactions entre infection virale et PTGS, qui seront discutées.

Afin d’étudier l’intérêt éventuel d’un gène modificateur des fréquences de recombinaison pour l’amélioration des plantes, une étude expérimentale a été entreprise chez le pétunia. L’effet d’un allèle élévateur des fréquences de recombinaison (allèle Rm1) sur la variabilité de caractères quantitatifs a été étudié. Pour cela, 2 groupes de 5 plantes différant par leur génotype au locus Rm1 ont été constitués. Quatre caractères morphologiques et un caractère phénologique ont été étudiés dans les familles issues des 5 plantes de chaque groupe par un plan circulaire de croisement, par 1 et par 2 générations d’autofécondation. Les variances inter- et intrafamille ont été comparées au sein de chaque groupe en fonction du type de descendance, et d’un groupe à l’autre pour chaque type de descendance. Pour un type de descendance donné, les variances inter- et intrafamilles ne diffèrent pas d’un groupe à l’autre. Elles évoluent en fonction du type de descendance, de façon similaire dans les 2 groupes. Les raisons de cette absence de différence entre groupes sont discutées., In order to evaluate the possible interest for plant breeding of a gene modifying recombination rates, an experimental study was undertaken on petunia, as in this species an allele (allele Rm1) increases recombination rates. The effect of this allele Rm1 on genetic variability of quantitative traits was studied. A group of 5 Rm1/rm1 plants and a group of 5 rm1/rm1 plants were studied. Four morphological traits and 1 phenological trait were measured in the populations derived from the 5 plants of each group, either by generation of a circular mating design (SIB population), or by 1 (AF1 populations) or 2 generations (AF2 populations) of selfing. Within and between-family variances in these populations were compared within each group, and between groups for each kind of progeny. Although differences existed between SIB, AF1 and AF2 populations within each group, no significant difference was found between groups for each kind of progeny. Possible reasons for the lack of differences between groups are discussed.

Pour compléter une étude expérimentale portant sur l’intérêt, pour l’amélioration des plantes, d’un gène élévateur des fréquences de recombinaison, deux études par simulation ont été réalisées. Dans la première étude, des descendances de 10 individus ont été dérivées par une génération d’autofécondation ou par un plan circulaire de croisement, à partir de quatre populations, dans des cas de fréquences moyennes de recombinaison élevées, intermédiaires et faibles. Les distributions des variances génétiques des descendances issues d’une même population ont été comparées. Dans les deux types de descendances, les distributions des variances génétiques se recouvrent largement, que la population présente un excès d’associations en couplage ou en répulsion. Il risque donc d’être difficile de mettre expérimentalement en évidence l’effet de différences de fréquences de recombinaison sur la variabilité génétique de caractères quantitatifs. Dans la seconde étude, un programme de sélection récurrente a été simulé pour des fréquences moyennes de recombinaison élevées, intermédiaires, et faibles. Pour la fréquence de recombinaison la plus faible, le progrès génétique est plus lent, légèrement moins important, et la variance génétique plus élevée. Par contre, de même que pour la simulation précédente, les fréquences de recombinaison élevées et intermédiaires donnent des résultats similaires du point de vue du progrès génétique et de la variance génétique. Un gène élevant les taux de recombinaison n’est donc intéressant que si le linkage est très étroit ou les croisements difficiles. Sinon, un plan d’intercroisement assure une gestion efficace de la variabilité., Two stimulation studies were carried out to complement an experimental study of the possible interest for plant breeders of an allele increasing recombination rates. In the first simulation study, 4 populations of 10 individuals were simulated in the case of high (45%), medium (19.6%) and low (6.9%) recombination frequencies. Ten-plant populations were derived by one generation, either from selfing or from crossing in a circular mating design, from each of the 4 populations. For each initial population, the distribution of the genetic variances in the populations obtained by one mating system overlapped widely in the 3 cases of recombination rates considered, whether the initial population presented an excess of coupling phase, or an excess of repulsion phase. An experimental assessment of the effect of recombination rate differences on genetic variability of quantitative traits is therefore likely to be difficult. The second study simulated a recurrent selection program in the case of high (45%), medium (19.6%) and low (9%) recombination rates. The mean genetic value increased somewhat more slowly and reached a slightly lower value for low recombination rates, whereas the genetic variance remained the highest after the second selection cycle. The evolutions in genetic mean values and genetic variances were almost identical for medium and high recombination frequencies. Thus, an allele which increases recombination rates will only be of interest in the case of close linkage or difficult crossing. Otherwise, a circular mating design manages efficiently the initial germplasm.

Analyse de coségrégation de la variation génétique pour la régénération de bourgeons in vitro avec des gènes marqueurs chez Petunia hybrida Hort