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Soutenance de thèse de Mélanie Huguet

Amphi Rieffel, campus de Rennes

Analyse transcriptomique des conséquences de la perte du sexe chez le puceron du pois

Thèse dirigée par Gaël Le Trionnaire UMR Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)

Résumé

Les pucerons sont des insectes ravageurs de cultures remarquablement bien adaptés à leur environnement de par leur cycle de vie particulier leur permettant d’alterner de mode de production au cours des saisons. La production de femelles sexuées ovipares en réponse à la diminution de la photopériode, appelé polyphénisme de reproduction, est caractéristique des lignées CP (Cyclical Parthenogenesis). Ces lignées coexistent dans la nature avec des lignées OP (Obligate Parthenogenesis) ayant perdu cette capacité à produire des femelles sexuées ovipares. Des approches de génétique et de génomique des populations ont permis l’identification d’une région polymorphique candidate située sur le chromosome X responsable de la perte de capacité phénotypique des lignées OP. Ma thèse avait pour objectifs i) d’identifier les gènes de la région candidate responsables de l’incapacité des lignées OP à répondre à la diminution de la photopériode et ii) d’identifier quelle(s) étape(s) de cette réponse est/sont altérées par les mutations causales chez la lignée OP.
Les analyses transcriptomiques ont permis d’identifier 8 gènes de la région candidate comme potentiellement responsable de la perte de sexualité des lignées OP. Ces analyses ont également révélé que la perception et la transduction du signal photopériodique n’est pas altéré par les mutations causales contrairement à la transition de l’embryogenèse asexuée vers sexuée puisque chez la lignée CP, la mise en place de l’embryogenèse sexuée nécessite l’activation de 1600 gènes dont certains ont des fonctions dans l’ovogenèse, le remodelage chromatinien, la répression des éléments transposables et répétés (TREs) et la biogenèse des petits ARNs non codants. De manière intéressante, les programmes génétiques nécessaires à l’embryogenèse sexuée sont colocalisés dans deux régions du génome enrichies en TREs. Les résultats de cette thèse suggèrent donc que chez la lignée OP, les mutations localisées dans la région candidate altèrent les régulations épigénétiques et post-transcriptionnelles et l’expression coordonnée de plus d’un millier de gènes sexe-spécifiques conduisant à la perte de sexualité.

Mots clés : Acyrthosiphon pisum, Polymorphisme de reproduction, Transcriptomique, Régulations épigénétiques et post-transcriptionnelles