La domestication des plantes a conduit à des changements drastiques de morphologie entre formes sauvages et cultivées regroupés sous le nom de syndrome de domestication. L’un des caractères de ce syndrome qui est peu étudié est l’isolement reproducteur. Il a pourtant joué un rôle crucial dans la préservation de l’intégrité de ces formes. Le stage proposé s’inscrit dans le projet ANR DOMISOL qui vise à caractériser l’étendue et la nature moléculaire des barrières reproductives entre formes sauvages et cultivées, et à étudier les processus évolutifs sous-jacents. En raison de leur divergence récente, les systèmes sauvages/domestiques permettent d’étudier les barrières reproductives à un stade très précoce de leur mise en place.
Au cours de ce stage, nous nous concentrerons sur le millet, une espèce autogame originaire de Chine et dont la domestication remonte à 8700 ans environ. Nous avons séquencé 20 génomes de millet sauvage (Setaria viridis) et 20 génomes de millet cultivé (Setaria italica). L’identification des polymorphismes (SNP) à partir de l’alignement des séquences obtenue sur un génome de référence sera réalisée avant le début du stage. Le stage consistera à réaliser les analyses post-découverte de SNP, à savoir : (1) décrire les patrons génomiques de diversité intra-forme et de divergence inter-forme ; (2) utiliser un algorithme de simulations disponible au laboratoire pour mettre en évidence des régions génomiques impliquées dans la différentiation entre formes sauvages et cultivées ; pour cela, divers scénarios démographiques seront testés conjointement à la détection de l’hétérogénéité de flux de gènes entre formes de long du génome, à l’origine d’îlots de différentiation ; cette dernière étape nécessitera des tests et ajustements de l’algorithme à l’espèce étudiée et à son mode de reproduction autogame ; (3) réaliser un scan génomique intra-forme pour mettre en évidence des régions ciblées par la sélection naturelle et humaine. Pour l’interprétation des résultats, nous utiliserons les annotations de génome disponibles et identifier ainsi les gènes sous-jacents.
Le stage réalisé à l’UMR GQE-Le Moulon se fera en collaboration étroite avec l’équipe de Sylvain Glémin localisée à l’UMR ECOBIO de Rennes, et sera co-encadré par E. Burban, un doctorant de cette équipe qui a développé les outils qui seront utilisés au cours du stage. Le.la candidate recherché.e devra avoir une expertise en biologie évolutive et génétique des populations avec un intérêt pour la bioinformatique et l’analyse de données génomiques.
Le sujet de thèse qui suivra consistera à (1) décrire les syndromes de domestications de 14 systèmes (forme sauvage/forme cultivée) et à évaluer l’isolement reproducteur entre ces formes par la réalisation de croisements et l’évaluation de descendances ; et (2) à relier isolement reproducteur/divergence génomique entre formes et l’étendue/îlots de différentiation (tels que ceux détectés pendant le stage M2). Une demi-bourse est déjà acquise (ANR DomIsol), mais il faudra chercher un financement complémentaire avec les partenaires du projet (INRAE Avignon, IRD Montpellier, ECOBIO Rennes). Un sujet à l’ED SEVE sera également déposé.

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