Diversité des populations de maïs du Sud-Ouest de la France : étude de leur origine et de leur adaptation par une approche génomique resituée dans un contexte d'enquêtes ethnobotaniques. - Institut Agro Montpellier Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Diversity of southwestern maize populations of France : study of the origin and adaptation by a genomic approach interacting with ethnobotanical surveys

Diversité des populations de maïs du Sud-Ouest de la France : étude de leur origine et de leur adaptation par une approche génomique resituée dans un contexte d'enquêtes ethnobotaniques.

Résumé

Local populations or "landraces" are, by their diversity, fundamental genetic resources to cope the needs of agriculture. In south-western France, a traditional growing area for maize, landraces were cultivated until the 1960s. A collection was built up between 1950 and 1980 and conserved ex situ. The aim of this thesis is to study their genetic diversity. In a first step, we combined a study of the nuclear genome using bulk of DNA with the 50K SNP array and a study of the chloroplastic genome using chloroplastic microsatellite markers on one individual plant per population, to analyze the genetic diversity of these landraces and to determine their relationship with maize landraces from America and Europe. In a second step, we combined an ethnobotanical survey with quantitative genetic analysis to understand how maize landraces have evolved in south-western France under the management of old farmers in the French Pyrenees. These complementary approaches using in this thesis show that landraces of south-western France are an original group of maize originating from a hybridization between maize landraces from tropical regions and "Northern Flint" (NF), which are respectively the female and male parents. They are believed to have inherited a significant part of the nuclear genome of the NF populations as identified with the nuclear data, making them earlier than their maternal parent from tropical landraces. We have identified two weakly differentiated genetic groups within the collection, one in the western part and the other in the eastern part. We highlighted the existence of a longitudinal gradient along the region that was probably maintained by interplay effect between genetic drift and restricted gene flow rather than by impact of climate. The contact zone between the 2 groups is located near the Garonne valley. We proposed to the former farmers surveyed to choose 15 ears among 150. The selection differentials calculated by this test do not show significant differences between the western and eastern part of the Pyrenees. The former farmers in both zones selected long, bulky, well-filled and healthy ears. The maize populations of South-West France are the result of these selection practices.
Les populations locales ou « landraces » sont, par leur diversité, des ressources génétiques fondamentales pour faire face aux besoins de l'agriculture. Dans le Sud-Ouest de la France, zone traditionnelle de culture du maïs, les populations de maïs ont été cultivées jusque dans les années 60. Une collection a été constituée entre 1950 et 1980 et conservée ex situ. L'objectif de cette thèse est d'étudier leur diversité génétique. Dans un premier temps, nous avons combiné une étude du génome nucléaire de ces populations avec la puce 50K SNP en approche « bulk » d'ADN et une étude du génome chloroplastique avec des marqueurs microsatellites chloroplastiques en plante individuelle, pour analyser la diversité génétique de ces populations de maïs et de déterminer leurs liens génétiques avec les populations de maïs d'Amérique et d'Europe. Dans un deuxième temps, nous avons combiné une enquête ethnobotanique et une analyse génétique quantitative pour comprendre comment les populations de maïs ont évolué dans le Sud-Ouest de la France sous l'effet des pratiques de gestion des anciens agriculteurs des Pyrénées françaises. Ces approches complémentaires de la thèse montrent que les populations du Sud-Ouest de la France sont un groupe original de maïs originaire d'une hybridation entre populations de maïs des régions tropicales et des populations « Northern Flint » (NF), qui sont respectivement les parents femelle et mâle. Elles auraient hérité une part importante du génome nucléaire des populations NF comme identifiée avec les données nucléaires, les rendant ainsi plus précoces que leur parent maternel issus du maïs des régions tropicales. Nous avons identifié deux groupes génétiques faiblement différenciés au sein de la collection, un dans le partie Ouest et l'autre dans la partie Est. Nous avons mis en évidence l'existence d'un gradient longitudinal le long de la région qui a été probablement maintenu par l'action combinée de la dérive génétique et de flux géniques restreints plutôt que par l'action du climat. La zone de contact entre les 2 groupes se trouve près de la vallée de la Garonne. Nous avons proposé aux anciens agriculteurs enquêtés de choisir 15 épis parmi 150. Les différentiels de sélection calculés par ce test ne montrent pas de différences significatives entre les zones Ouest et Est des Pyrénées. Les anciens agriculteurs des 2 zones sélectionnaient des épis longs, volumineux, bien remplis et sains. Les populations de maïs du Sud-Ouest de la France sont issues de ces pratiques de sélection.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04043268 , version 1 (23-03-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04043268 , version 1

Citer

Yacine Diaw. Diversité des populations de maïs du Sud-Ouest de la France : étude de leur origine et de leur adaptation par une approche génomique resituée dans un contexte d'enquêtes ethnobotaniques.. Amélioration des plantes. Montpellier SupAgro, 2021. Français. ⟨NNT : 2021NSAM0018⟩. ⟨tel-04043268⟩
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