QTLs communs à différents paramètres de qualité de la graine

L'identification de QTLs influençant plusieurs caractères simultanément pourrait augmenter l'efficacité de la sélection assistée par marqueurs (SAM) et ainsi augmenter le progrès génétique (Upadyayula et al. 2006). Pour répondre à cet objectif, nous avons comparé les positions des QTLs contrôlant la germination avec celles des QTLs des caractères de qualité de la graine (teneur en huile et protéines, composition en acides gras). Nous avons identifié

plusieurs QTLs communs à nos différentes études. Ces co-localisations de QTLs aident à mieux comprendre les bases génétiques des caractères étudiés et éventuellement à développer plus rapidement des génotypes d’intérêt.

Nous avons identifié un QTL contrôlant le pourcentage de germination dans les deux conditions hydriques, co-localisé avec un QTLs associé à la teneur en protéines des graines. Ces QTLs sont liés au marqueur SSR « ORS671_1 » sur le groupe de liaison 4. Cette co- localisation suggère le rôle important des protéines pour la germination dans les différentes conditions hydriques. Une autre co-localisation a été identifiée pour les QTLs relatifs au pourcentage de germination (2. PSG .17.3) sous contrainte hydrique et au poids de 1000 graines (1.TGW.17.4). Cette co-localisation estsituée sur le groupe de liaison 17 (marqueur ORS677) et les allèles favorables viennent des différentes lignées parentales. Ce résultat confirme la corrélation négative entre la germination sous contrainte hydrique et le poids des graines. La quantité d’eau nécessaire pour la germination étant plus élevée pour les graines ayant une masse importante. Le marqueur SSR « ORS297 » sur le groupe de liaison 17 est lié à deux QTLs associés au pourcentage de germination en sécheresse et à la teneur en acide linoléique. Les allèles favorables pour ces QTLs viennent de la même lignée parentale (RHA266). Trois autres QTLs contrôlant la germination en condition sèche (2. PSG .17.1, 2. PSG .17.2 et 2. PSG .17.3) sont co-localisés sur ce groupe de liaison 17.

Plusieurs QTLs contrôlant les temps références de la germination sont co-localisés avec ceux contrôlant la teneur en huile et la composition en acides gras. Ces QTLs communs confirment les corrélations entre la teneur en huile et vitesse de germination. Le marqueur SSR « HA3886 » sur le groupe de liaison 14 est lié à la fois au temps de germination sous contrainte hydrique et à la teneur en acide stéarique de la graine. Les allèles favorables pour les deux QTLs identifiés viennent de RHA266.

Nous avons détecté quatre régions chromosomiques sur les groupes de liaison 1, 8, 10 et 16, où les QTLs contrôlant la teneur en protéines ont été co-localisés avec des QTLs de teneur en huile. Un marqueur SSR « ORS407 » sur le groupe de liaison 16 est lié à ces QTLs (teneur en huile et protéines). De même, chez le soja, Lee et al. (1996) ont identifié des marqueurs en communs sur cinq groupes de liaisons, qui ont été associés à la teneur en huile et protéines. Les cinq QTLs contrôlant teneurs en protéines (1.%P.12.1 et 2.%P.12.1) et en acide stéarique

(1.SA.12.1, 2.SA.12.2 et 4.SA.12.1) sont tous situés dans la même position, sur le groupe de liaison 12. Cette région est liée à un marqueur SSR « ORS671_2 ». De plus, les allèles favorables pour tous les QTLs viennent du même parent (PAC2). Cette co-localisation de QTLs sur le groupe de liaison 12 pourrait être due à l’existence d’une base génétique commune pour ces caractères ou bien à un effet pléiotropique pour les caractères étudiés. On observe également ce phénomène sur d’autres groupes de liaisons, notamment sur le groupe de liaisons 14.

Plusieurs QTLs contrôlant le poids des graines, amandes et coques sont co-localisés avec des QTLs de teneurs en huile et en acides gras, ainsi qu’avec des QTLs de la teneur en protéines. Par exemple, le marqueur SSR « ORS657 » lié au poids de 1000 coques est aussi lié aux teneurs en huile et en acide stéarique en condition sèche. Nous avons noté que les allèles favorables pour le poids de la coque viennent de PAC2 alors que les allèles favorables pour les teneurs en huile et en acide stéarique viennent de RHA266. Cette région apparaît importante pour ces caractères et le marqueur SSR « ORS657 » pourrait être utile dans des programmes de sélection assistés par marqueurs pour choisir des lignées tolérantes à la sécheresse. Nous pouvons également noter des co-localisations pour des QTLs contrôlant la densité de la graine et la composition en acides gras.

Un intérêt majeur de l’identification des QTLs est d’analyser les associations entre les différents caractères notamment en conditions de stress hydrique (Tuberosa et al. 2002). Nous pouvons noter des co-localisations de QTLs contrôlant des caractères de qualité de la graine (poids de la graine) et des caractères de qualité d’huile. Un tel résultat pourrait s’expliquer par des effets pléiotropiques des gènes (QTLs) ou par des loci étroitement liés.

Nous avons étudié les bases génétiques de l'association entre différents caractères par l’analyse de co-localisation des QTLs. Cette étude nous a permis d’identifier des QTLs constitutifs (communs aux différents environnements) et adaptatifs (spécifiques aux différents environnements) pour un grand nombre de caractères impliqués dans l’élaboration de la qualité chez le tournesol. L'identification des régions génomiques liées aux paramètres de germination et également à la qualité de la graine chez les lignées soumises à une contrainte hydrique, sera utile au développement de programmes de sélection pour la tolérance à la sécheresse chez le tournesol.