Contrôle génétique et moléculaire du stolonnage : Balance entre reproduction sexuée et multiplication végétative chez le fraisier diploïde

Abstract

Le fraisier diploïde (Fragaria vesca, 2x=14) comporte deux modes de reproduction : la reproduction sexuée via la floraison, et la multiplication végétative via la production de stolons. Cette espèce présente également deux types de floraison, non-remontants ou remontants, selon la période d’initiation florale du génotype. Chez le fraisier diploïde, le gène responsable de la remontée florale a été identifié comme étant l’homologue du répresseur floral TFL1 et celui du stolonnage reste inconnu. L’objectif de cette thèse est d’identifier le gène responsable du stolonnage et de mieux comprendre la balance entre les deux modes de reproduction, sexuée et asexuée, chez le fraisier diploïde. Une approche de cartographie fine associée à du NGS a permis d’identifier le gène responsable du stolonnage, FvGA20ox4. Ce gène intervient dans la voie de biosynthèse des gibbérellines. Les génotypes non-stolonnants présentent une délétion de neuf bases qui ne modifie pas le cadre de lecture du gène. L’observation cytologique des méristèmes axillaires montre que les génotypes mutés présentent un allongement des axillaires comme les génotypes sauvages mais que ces bourgeons nécrosent par la suite. Une étude de l’activité enzymatique de la protéine délétée de trois acides aminés a montré qu’elle était inactive et ne permettrait pas de transformer les précurseurs de GA (GA12) en GA intermédiaires, qui seront convertis en GA actives via d’autres enzymes. Chez les génotypes mutés, un apport de GA3 permet de restaurer l’émergence de stolons. L’étude de la balance entre les deux modes de reproduction a été étudiée au sein d’une population en ségrégation pour le stolonnage et la remontée florale. Une approche QTL a permis de confirmer le rôle des gènes TFL1 et GA20ox4 dans le devenir des méristèmes en floral ou stolon respectivement et d’identifier deux loci présents sur le LG3 et LG4 impliqués dans la variation quantitative de la floraison ou du stolonnage respectivement. Pour le stolonnage, une interaction forte entre TFL1 et GA20ox4 a été mise en évidence par ANOVA. De plus, le suivi hebdomadaire de cette population pendant deux ans a montré que le processus de remontée florale prédominait celui de stolonnage. En conclusion, les données obtenues permettent une meilleure compréhension du stolonnage et de la balance entre les deux modes de reproduction chez le fraisier diploïde.