Soutenance de thèse d'Anthony Piot
31 janvier 2023 9 h
Lieu : Pavillon Charles-Eugène Marchand, salle Hydro-Québec (1210)
Évaluation de l’effet des variants perturbateurs sur les gènes impliqués dans la déposition de la paroi cellulaire secondaire chez Populus
Le bois est un matériau renouvelable et une source d’énergie importante dont les caractéristiques physiques et chimiques sont largement définies durant sa formation et plus spécifiquement à l’étape de déposition de la paroi cellulaire secondaire. Comprendre les déterminants moléculaires régissant la formation du bois améliorera nos connaissances de ce processus biologique et les stratégies d’amélioration génétique du bois. Longtemps écartées des études d’association génétique, les variations génétiques rares sont prometteuses pour expliquer une part de l’héritabilité observée pour des traits phénotypiques complexes comme les propriétés du bois.
Un examen de la littérature scientifique a souligné comment les avancées dans les technologies de séquençage et l’assemblage de nouveaux génomes végétaux ont permis d’élargir la gamme d’organismes disponible pour l’étude de la formation du bois. La recherche sur la régulation de l'expression des gènes impliqués dans la formation du bois et la génétique des systèmes ont été utilisée pour intégrer plusieurs couches de données moléculaires afin d'étudier la formation du bois en tant que processus biologique complexe. En termes d'amélioration du bois, la sélection génomique a produit des résultats prometteurs par rapport aux approches de sélection traditionnelles.
Le reséquençage de génomes entiers de P. trichocarpa a été utilisé pour identifier les petites variations génétiques rares et communes présentes chez un grand nombre d’individus. Nous avons trouvé une grande diversité génomique chez P. trichocarpa, avec 7,4 millions de petites variations génétiques. Fait important, environ 24 000 variants perturbateurs modifiant grandement la séquence des produits géniques ont été découvertes. L'importance de la diversité génomique et le potentiel des variations génétiques rares pour expliquer une part importante de la variabilité phénotypique de Populus trichocarpa sont mis en évidence.
L’effet des variants perturbateurs sur la transcription des gènes qui les hébergent et sur les propriétés du bois a été évalué. Un tiers des variants perturbateurs changent l’expression des gènes dans lesquels ils se trouvent de manière positive ou négative. Trois associations significatives ont été découvertes entre des variants perturbateurs et des traits phénotypique associés aux propriétés du bois. De plus, de nombreuses associations « suggestives » ont été découvertes dont certaines dans deux environnements différents. L’emploi d’un plus grand nombre d’individus permettrait sûrement d’identifier plus d’associations significatives.
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Membres du jury
Président
- André Desroches, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique – Université Laval
Examinateurs
- Mme Ilga Porth, directrice de recherche, Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique - Université Laval
- M. Juan-Carlos Villarreal-Aguilar, codirecteur de recherche, Faculté des sciences et de génie - Université Laval
- M. Armand Séguin, examinateur externe, Service canadien des forêts - Centre de foresterie des Laurentides
- M. John Mackay, examinateur, University of Oxford, Angleterre
- M. Matthew Zinkgraf, examinateur supplémentaire, Western Washington University, USA