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Maud Tenaillon a été interviewée par Elizabeth Pennisi, journaliste à la revue Science, pour commenter les travaux sur la précocité de floraison du maïs menés en collaboration avec l’équipe de Christine Dillmann depuis une quinzaine d’années.

L’interview est accessible sur le site web de la revue Science :

Unlocking a key to maize's amazing success, par Elizabeth Pennisi
Science 357 (6348), 240. DOI: 10.1126/science.357.6348.240

 

C’est au congrès « Annual Meeting of the Society for Molecular Biology and Evolution 2017 » qui s’est tenu du 2 au 6 juillet 2017 à Austin, Texas, que Maud Tenaillon présentait les résultats de ces travaux originaux sur la base d’un poster : « Exploring the many facets of phenotypinc changes after after 13 years of divergent selection for flowering time in maize ».
Le poster avait pour auteurs Maud Tenaillon1, Adrienne Ressayre2, Aurélie  Bourgais2, Hélène Corti1, Martine Le Guilloux1, Élodie  Marchadier2 et Christine Dillmann2.

1 équipe DyGAP dirigée par M. Tenaillon, 2 équipe BASE dirigée par Christine Dillmann

Téléchargement du poster au format pdf (4 Mo)

 

photo d'épis de maïs de phénotypes différents>>> Christine Dillmann résume cette étude ainsi :

Deux lots de graines de deux lignées pures de maïs ont été utilisés comme populations initiales d’une expérience de sélection divergente sur la précocité de floraison.
Après 13 générations de sélection, les populations Late et Early, structurées en familles au sein de chacune des lignées, montrent des différences majeures pour la date de la floraison. La réponse à la sélection observée dans la plupart des familles révèle une héritabilité significative pour différents caractères liés à la date de floraison, malgré une forte dérive génétique.
Nous cherchons maintenant à explorer la convergence (Early/Late) et la divergence (entre Early et Late) entre génotypes.En premier lieu, nous avons analysé les transcriptomes des méristèmes des plantes Early et Late pendant la transition florale afin d’identifier des gènes exprimés de façon différentielle.
Dans un second temps, nous avons caractérisé la croissance des plantes et leur développement au champ. Le séquençage ARN a révélé environ un millier de gènes exprimés de façon différentielle entre génotypes pendant la transition florale. Par ailleurs, l’analyse des changements phénotypiques suggère que la sélection a provoqué des modifications du timing du développement des plantes (transitions) plutôt que des vitesses de leur développement.
Enfin, nos résultats montrent que la divergence et la convergence phénotypiques proviennent de voies développementales distinctes dans les différentes familles.

Pour en savoir plus sur cette étude voir plus bas

>>> Maud Tenaillon, directrice de recherche au CNRS, a été élue par les membres de la société savante SMBE (Society for Molecular Biology & Evolution) pour siéger au Conseil de cette société durant 3 ans (2016-2018). À ce titre, et parallèlement à ses recherches sur l’adaptation du maïs avec son équipe DyGAP au Moulon, elle mène en collaboration avec Gabriel Marais et Jos Käfer, chercheurs de l'Université de Lyon, une étude originale sur l'évolution et la nature de la participation Hommes-Femmes au congrès annuel de la société. Le congrès a regroupé cette année plus de mille participants à Austin. Les résultats de cette étude devraient être publiés début 2018.

 

Pour en savoir plus sur l'expérience de sélection divregente, en voici un résumé plus détaillé.

"The many routes to blooming as outcomes of a divergent selection experiment for flowering time in maize"

Question

Contrary to other multicellular species, plants are producing new organs and undergo several developmental transitions almost all along their life-cycle. Hence, growth and development are intrinsically linked to determine the timing of flowering. Here we used an original plant material that results from two independent Divergent Selection Experiments (DSEs) for flowering time that started from two maize inbred lines. We obtained for each DSE two derived populations of Early- and Late-flowering genotypes, structured into eight families (Durand et al, 2009, 2011, 2015). Using this plant material, comparisons between Early and Late families from the same DSE allow to compare genotypes that have major differences in flowering time within the same genetic background, and to search for the determinants of flowering time. Comparisons between Early families or between Late families allow to explore the bases of phenotypic convergence. Our hypothesis is that convergence and divergence for flowering time is achieved through different developmental pathways in the different families.

Methods

Since four years, we have been characterizing representative progenitors from generation G13 fo the DSEs. We set up quality protocols for phenotyping (phyllochrone, plant architecture, developmental transitions) and molecular phenotyping (proteomics, RNA-Seq) from plants grown in the field. We used plant dissections to monitor the changes of visible and non visible organs’ sizes. Altogether, we produced high quality datasets that accurately describe plant growth and development for different Early and Lates progenitors issued from the DSEs. Datas were used to refine a dynamical structural/functional model of maize early development, from the acquisition of autotrophy to flowering time (Zhu et al, 2014).

Results

Our preliminary results show that response to selection is due to a variety of changes affecting different aspects of the life cycle. Differences between Early and Late genotypes concern both timing of transitions, phyllochron, and the delay between the end of leaf emergence and blooming, while organs’ growth rates were much less variable. Similarly, RNA-Seq analyses on the shoot apical meristem extracts revealed about 10000 genes differentially expressed before and after floral transition, with only hundreds of them being also differently expressed between genotypes, especially during floral transition. Besides the validation of the coordination rules of the plant model, our results suggest that the traits targeted by selection concern changes in the timing of developmental transitions, rather than changes of the developmental program.

Conclusions

Our main results are that differences between Early and Late progenitors can affect the timing of all developmental transitions, and that phenotypic convergence for flowering time between Early or between Late progenitors is achieved through different developmental routes.

Durand E, Tenaillon MI, Ridel C, Coubriche D, et al. 2010. Standing variation and new mutations both contribute to a fast response to selection for flowering time in maize inbreds. BMC Evol Biol 10: 2.

Durand E, Bouchet S, Bertin P, Ressayre A, et al. 2012. Flowering time in maize: linkage and epistasis at a major effect locus. Genetics 190: 1547–62.

Durand E, Tenaillon MI, Raffoux X, Thepot S, et al. 2015. Dearth of polymorphism associated with a sustained response to selection for flowering time in maize. BMC Evol Biol 15: 103.