Étude des interactions génotype x environnement sur la phénologie du cerisier doux (Prunus avium)

Abstract

La date de floraison est un caractère d’intérêt majeur chez les espèces pérennes fruitières dont le cerisier (Prunus avium L.). Elle est très dépendante de l’environnement et a un impact majeur sur la formation des fruits : comme déjà observé, une mauvaise adéquation entre la date de floraison et les conditions environnementales peut entrainer d’importantes pertes économiques. La compréhension du déterminisme génétique de la date de floraison est donc primordiale pour optimiser les stratégies de sélection et créer de nouvelles variétés mieux adaptées aux conditions climatiques futures.Le premier objectif de cette thèse est d’étudier les interactions génotype x environnement (G × E) et QTL x environnement (QTL × E). Pour ce faire, une population intra-spécifique ‘Regina’ × ‘Lapins’ (n = 122) a été implantée dans cinq sites aux climats contrastés répartis dans quatre pays d’Europe. Il a ainsi été possible d’identifier deux QTL majeurs. Le premier, localisé sur le groupe de liaison 4, est trouvé dans tous les environnements sauf celui caractérisé par les températures les plus élevées (Murcie, en Espagne). Dans ce dernier environnement, le QTL majeur est localisé sur le groupe de liaison 1. Des interactions G × E et QTL × E fortement significatives ont été évaluées au moyen de différents modèles statistiques.Le second objectif de cette thèse est de cartographier finement le QTL du groupe de liaison 4 en utilisant une seconde population, ‘Regina’ x ‘Garnet’ (n = 1386). Ce QTL très stable, détecté durant toutes les années étudiées, explique la part la plus importante de la variance phénotypique dans ce matériel végétal. Ce QTL a pu être localisé dans un intervalle de 68kb, contenant douze gènes candidats caractérisés fonctionnellement en utilisant la nouvelle séquence du génome du cerisier issue du cultivar ‘Regina’. De plus, leur expression a été étudiée chez les cultivars ‘Regina’ et ‘Garnet’ au cours de la période allant de l’entrée en dormance jusqu’à la floraison, permettant d’identifier quelques candidats prometteurs. Aussi, deux marqueurs de type KASP ont été développés et validés sur différents fonds génétiques, et pourront être utilisés en sélection assistée par marqueurs (SAM) pour la date de floraison.A terme, l’ensemble de ces résultats devrait contribuer à accroître l’efficacité des programmes de sélection afin de créer de nouvelles variétés bien adaptées à leur site de plantation et d’assurer la production de cerises dans des zones géographiques couvrant une large gamme de climats.