Mots-Clés

Analyse de séquence SNP Haplotypes Déséquilibre de liaison Cartographie génétique

Description

Durée : 6 mois (minimum) en 2024

Nom de l'entreprise ou du laboratoire : CIRAD, AGAP Institut, équipe Structure et Evolution des Génomes

Adresse où se déroulera le stage : Campus de Lavalette - Avenue Agropolis - 34398 Montpellier

Responsable du stage : Rio Simon : simon.rio@cirad.fr

Co-encadrants : Olivier Garsmeur : olivier.garsmeur@cirad.fr ; Angélique D’Hont : dhont@cirad.fr

Montant des indemnités de stage : environ 550€

Mots clés résumant les méthodes et techniques à utiliser au cours du stage :
Analyse de séquence – SNP – Haplotypes – Déséquilibre de liaison – Cartographie génétique

Sujet du stage :
Les cultivars de canne à sucre actuellement cultivés sont issus d’hybridations interspécifiques relativement récentes (il y a un siècle) entre l’espèce sucrée Saccharum officinarum et l’espèce sauvage Saccharum spontaneum. Ces cultivars ont autour de 120 chromosomes avec, en général, 12 copies pour chaque chromosome, dont 1 à 3 provenant de l’espèce sauvage. Les travaux de l’équipe qui s’appuient sur la cytogénétique moléculaire, le génotypage et plus récemment le séquençage, ont permis de mieux comprendre l’organisation de ce génome complexe (Garsmeur et al. 2018 ; Piperidis & D’Hont 2020 ; Pompidor et al. 2021). Nous avons montré il y a quelques années que le nombre réduit de fondateurs et de générations au sein des pedigrees des cultivars a entraîné une étendue importante du déséquilibre de liaison (DL), c.a.d. qu’il existe des segments de chromosomes (haplo-blocks) qui ont peu ou pas recombiné au sein de ces cultivars (Jannoo et al 1999, Raboin et al. 2008). Ces études étaient basées sur relativement peu de marqueurs, mais nous avons acquis récemment de nouvelles ressources qui permettent de revisiter avec beaucoup plus de précisons ces aspects, en vue de les relier à l’architecture du génome des cultivars.
Ces nouvelles ressources consistent en 1) un assemblage de la séquence du génome du génome du cultivar modèle R570 (en cours de publication) 2) des données de séquençage WGS (Whole Genome Sequence) d’une population issue de l’autofécondation du cultivar R570 et 3 ) des données de séquençage WGS de 300 accessions représentatives de la diversité canne à sucre incluant une centaine de cultivars modernes. D’autre part, un pipeline informatique (HaploCharmer) a récemment été développé au sein de l’équipe visant à caractériser des petits haplotypes (ensemble d’allèles partagés sur de mêmes lectures de séquençage NGS) de façon à obtenir des marqueurs plus informatifs que les marqueurs de type SNP plus classiquement utilisés.
Les objectifs de ce stage consisteront à exploiter ces nouvelles ressources pour caractériser le déséquilibre de liaison dans la population de cultivars, de quantifier son étendue le long du génome de référence et de comparer ce déséquilibre de liaison avec le taux de recombinaison observé dans l’autofécondation du cultivar R570.

Compétences et connaissances souhaitées :
• langage de programmation (perl, python ou R)
• connaissances en génomique, génétique des populations et cartographie génétique
• traitement de données de séquençage

Quelques références clés de l’équipe :
 - Pompidor, N., Charron, C., Hervouet, et al. (2021) Three founding ancestral genomes involved in the origin of sugarcane, Annals of Botany 127 (6), 827–840.
https://doi.org/10.1093/aob/mcab008
 - Piperidis, N. and D’Hont, A. (2020) Sugarcane genome architecture decrypted with chromosome-specific oligo probes. Plant J, 103: 2039-2051.
https://doi.org/10.1111/tpj.14881
 - Garsmeur, O., Droc, G., Antonise, R. et al. (2018) A mosaic monoploid reference sequence for the highly complex genome of sugarcane. Nat Commun 9, 2638.
https://doi.org/10.1038/s41467-018-05051-5
 - Raboin, LM., Pauquet, J., Butterfield, M. et al. (2008) Analysis of genome-wide linkage disequilibrium in the highly polyploid sugarcane. Theor Appl Genet 116, 701–714.
https://doi.org/10.1007/s00122-007-0703-1
 - Jannoo, N., Grivet, L., Dookun, A. et al. Linkage disequilibrium among modern sugarcane cultivars. Theor Appl Genet 99, 1053–1060 (1999).
https://doi.org/10.1007/s001220051414

Site web :
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