Dynamic management of genetic resources : first generation analysis of sunflower artificial populations | Gestion dynamique des ressources génétiques : analyse des premières générations dans des populations artificielles de tournesol.

National audience

anglais. Twenty-two artificial populations composed of wild, interspecific and cultivated Helianthus genotypes were constructed in southern Europe. The long-term objective was to develop a methodology for dynamic management of sunflower genetic resources. Eight parental populations of 75 individuals each were analysed for agromorphological traits. The genetic variability was very large. The wild and interspecific genotypes were clearly differentiated from the cultivated ones. The first generation of offspring was analysed by isozyme characterisation (5 alleles) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) (using a ribosomal gene spacer probe discriminating several parental genotypes). Differences in frequencies of isozyme alleles between parental and offspring samples were consistent with the existence of intercrosses between wild, interspecific and cultivated genotypes. Half the RFLP patterns in the offspring generations were similar to parental patterns and the other half were new combinations of parental haplotypes. These patterns could have resulted from intercrosses. Although genetic variability in the artificial populations may decrease over time, new genotypes can be generated through intercrosses and will contribute to enlarge sunflower genetic resources.

français. La gestion ex situ des ressources génétiques utilise essentiellement des méthodes de conservation statique. Les ressources génétiques disponibles sont exploitées dans des croisements entre lignées et ressources originales qui se poursuivront par des programmes de sélection classique. Des méthodologies de gestion dynamique des ressources génétiques ont été proposées dans lesquelles les forces évolutives naturelles (dérive, sélection naturelle, flux géniques) sont utilisées pour faire évoluer la variabilité génétique. En définissant une méthodologie de gestion dynamique des ressources génétiques pour le tournesol, des populations artificielles ont été créées dans le but d’enrichir la variabilité génétique utilisable. Les populations artificielles sont constituées de 75 individus issus de 3 groupes de génotypes : les sauvages (espèces annuelles du genre Helianthus), les interspécifiques (obtenus par croisements entre espèces sauvages et lignées) et les cultivés. Les flux polliniques entre individus sont non contrôlés. Deux traitements sont appliqués : un traitement contrôlé dans lequel les conditions sont proches de celles rencontrées dans une culture classique; un traitement non contrôlé consistant en une intervention humaine minimum avec libre action de la sélection naturelle. Les populations artificielles sont implantées dans 4 localités (Montpellier, Valence, Toulouse, Cordoue-Espagne) avec 2 répétitions (soit 4 populations) par localité. L’analyse discriminante des génotypes parentaux pour 7 caractères quantitatifs montre une différenciation nette entre le groupe des génotypes sauvages et celui des cultivés. Les génotypes interspécifiques sont proches du groupe des sauvages. Une étude de la variabilité génétique de la première génération de descendants, a été réalisée à l’aide de marqueurs RFLP (polymorphisme de longueur de fragment de restriction utilisant un espaceur interne des gènes nucléaires ribosomiques) et isoenxymatiques. La moitié des profils RFLP dénombrés parmi les descendants sont nouveaux; ils correspondent à des combinaisons simples entre haplotypes parentaux et peuvent être considérés comme des marqueurs d’introgression interspécifiques. Pour les isozymes, 5 allèles différencient les génotypes sauvages, interspécifiques et cultivés. Leurs fréquences varient entre les échantillons parentaux et ceux des descendants. Certains descendants de génotypes cultivés ont des allèles qui n’étaient présents que chez les génotypes parentaux sauvages. Ces variations de fréquences alléliques soutiennent également l’existence d’intercroisements. Ces résultats montrent que le dispositif de populations artificielles mis en place peut permettre le brassage de gènes entre génotypes génétiquement éloignés, et pourra aboutir à l’enrichissement des ressources initiales.