Projet ANR-11-BSV6-0015 – PLOID-PLOID-WHEAT : Caractérisation des réponses à la polyploïdie et l’aneuploïdie chez les angiospermes, utilisant le modèle blé
Programme : Blanc - SVSE 6 - Génomique, génétique, bioinformatique et biologie systémique (Blanc SVSE 6)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Boulos CHALHOUB (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE VERSAILLES GRIGNON)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Amélioration des Plantes et Biotechnologies Végétales; Institut des Sciences des Plantes de Paris Saclay
Montant : 393998.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Bases génomiques du succès de l’allopolyploïdie et l’aneuploIdie chez le bléEn utilisant le modèle des espèces des blés (genres Triticum and Aegilops), nos principaux objectifs consistent à déterminer les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes.
Impact de l’allopolyploïdie et l’aneuploïdie sur la biodiversité, la dynamique et le fonctionnement des génomes des eucaryotesLa perte ou le gain d’un ou plusieurs jeux entiers de chromosomes (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs  chromosomes ou bras de chromosomes individuels (aneuploïdie) sont très fréquents et ont un impact important sur la biodiversité, la dynamique et le fonctionnement des génomes des eucaryotes. La plupart des mécanismes sous-jacents sont très peu connus et de nombreuses questions restent à élucider concernant la relation entre d’une part les changements génétiques et épigénétiques dus à la polyploïdie et l’aneuploïdie ainsi que le devenir des gènes dupliqués. En utilisant le modèle des espèces des blés (genres Triticum and Aegilops), nos principaux objectifs consistent à déterminer les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes.
 Caractérisation intégrée aux niveaux cytogénétique, phénotypique et génomiqueDes approches intégrées seront utilisées consistant à: i) Analyser les changements au niveau phénotypique, structural, transcriptomique et transposomique; ii) Etablir les relations entre ces différents effets ainsi que iii) Caractériser leur régulation épigénétique. Le projet s’appuie sur un matériel original de blés polyploïdes et aneuploïdes que nous avons développé, nous permettant notamment d’étudier : i) Les mécanismes des changements génétiques et épigénétiques induits par la polyploïdie dans un contexte de présence ou d’absence de changements structuraux et pour la première fois; ii) l’effet de diminution ou d’augmentation du niveau de ploïdie à l’échelle du génome entier (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs chromosomes particuliers (aneuploïdie).
Résumé de la soumission : La perte ou le gain d’un ou plusieurs jeux entiers de chromosomes (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs  chromosomes ou bras de chromosomes individuels (aneuploïdie) sont très fréquents et ont un impact important sur la biodiversité, la dynamique et le fonctionnement des génomes des eucaryotes. La plupart des mécanismes sous-jacents sont très peu connus et de nombreuses questions restent à élucider concernant la relation entre d’une part les changements génétiques et épigénétiques dues à la polyploïdie et l’aneuploïdie ainsi que le devenir des gènes dupliqués. En utilisant le modèle des espèces des blés (genres Triticum and Aegilops), nos principaux objectifs consistent à déterminer les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes. Des approches intégrées seront utilisées consistant à: i) Analyser les changements au niveau phénotypique, structural, transcriptomique et transposomique; ii) Etablir les relations entre ces différents effets ainsi que iii) Caractériser leur régulation épigénétique. Le projet s’appuie sur un matériel original de blés polyploïdes et aneuploïdes que nous avons développé, nous permettant notamment d’étudier : i) Les mécanismes des changements génétiques et épigénétiques induits par la polyploïdie dans un contexte de présence ou d’absence de changements structuraux et pour la première fois; ii) l’effet de diminution ou d’augmentation du niveau de ploïdie à l’échelle du génome entier (polyploïdie) ou d’un ou plusieurs chromosomes particuliers (aneuploïdie).Le projet rassemble des expertises complémentaires en génétique, cytogénétique, génomique, transcriptomique, physiologie, agronomie et biostatistique et modélisation, utilise les approches et méthodes les plus avancées et fédère des travaux d’équipes de différentes institutions en coordination avec des initiatives nationales et internationales.
Résultats : -Un matériel original permettant de comparer l’effet de la diminution et de l’augmentation un nombre du génome allopolyploide ou d’un chromosome donné (aneuploïde) est obtenu.
-L’expression des gènes dupliqués (homéologues), leur contribution à l’expression globale ainsi que leur néo- et sous-fonctionalisation sont caractérisées.
Perspectives : Déterminer par des approches intégrées de génétique, cytogénétique, phénotypique génomique, statistique et bioinformatique, les mécanismes majeurs impliqués dans l’établissement et le succès adaptatif des polyploïdes et aneuploïdes chez les angiospermes
Publications et brevets : 1.	Chelaifa H, Chagué V, Chalabi S, Mestiri I, Arnaud D, Deffains D, Lu Y, Belcram H, Huteau V, Chiquet J, Coriton O, Just J, Jahier J, Chalhoub B. (2012). Prevalence of gene expression additivity in genetically stable wheat allohexaploids. New Phytol. 2012 Dec 21. doi: 10.1111/nph.12108