Une collection de 30 000 lignées d'insertions de riz a été
produite par co-culture de cals embryogènes de la variété Nipponbare
dont le génome a été utilisé par le programme international de
séquençage (IRGSP 2005)-, grâce à un effort inter institutionnel
(Cirad, Cnrs, Inra et Ird) financé par le programme
de génomique végétale Génoplante (Sallaud et al. 2004).
Ces lignées sont en cours de multiplication et d'évaluation dans le
cadre d'une collaboration avec le CIAT (Centro Internacional de Agricultura
Tropical situé à Cali en Colombie) pour fournir des grains à la
communauté internationale et détecter des variations en conditions
agronomiques, tandis que d'autres projets de criblage de mutations
(par exemple la réponse aux pathogènes ou le remplissage du grain) ont
également été conduits. La validation de la fonction de plusieurs
gènes est en cours. Parallèlement, plus de 20 000 séquences des
régions adjacentes à la bordure gauche des inserts ADN-T ont été
produites.
Comme la procédure de transformation du riz inclut une phase de
culture in vitro relativement courte, il est estimé que les
30 000 lignées de la collection Génoplante contiennent un total
de 90 000 nouvelles insertions de l'élément Tos17 (3,2 en
moyenne par lignée). Une nouvelle méthode d'amplification sélective à
haut débit des régions adjacentes aux nouveaux inserts Tos17
- appelée TOSTRAP - a été développée. En utilisant le protocole
TOSTRAP, nous avons pu amplifier les régions flanquantes d'au moins
une nouvelle copie de l'élément Tos17 dans 20 000
lignées. Des fragments PCR ayant une taille variant entre 300 pb et
2 000 pb (taille moyenne de 700 pb) qui contiennent une séquence
étiquette permettant d'utiliser une unique amorce pour séquencer tous
les produits PCR, sont amplifiés. Le protocole permet d'amplifier des
produits PCR multiples à partir d'un même échantillon d'ADN dans 25%
des cas. 75% des produits PCR sont donc des produits simples et 25%
des produits multiples (dans la plupart des cas deux fragments PCR).
Le projet prévoit de séquencer ces 20 000
produits PCR pour rapidement transférer à la communauté scientifique
internationale de nouvelles FST pour les stratégies de génétique
inverse et améliorer la couverture du génome assurée par la
collection.
La collection de lignées d'insertion Genoplante est utilisée à la
fois par la communauté scientifique nationale et internationale
impliquée dans la recherche en génomique du riz et des céréales. Il
existe en France une communauté bien structurée sur le riz de plus de
30 (INRA, IRD, CIRAD, CNRS) établie dans la région
Languedoc-Roussillon et conduisant des projets de génomique
fonctionnelle sur la réponse aux pathogènes (UMR BGPI 385), le
développement et remplissage du grain et l'embryogenèse (UMR GDP
5096), le développement végétatif de la plante et son adaptation aux
stress (UMR PIA 1096). Les communautés privée et publique travaillant
sur le blé (INRA) et le maïs (BIOGEMMA) qui font également partie du
consortium utilisent une approche de génomique comparative avec le riz
comme pivot pour son génome séquencé et ses ressources associées. Un
intérêt grandissant existe également dans la communauté scientifique
Arabidopsis pour valider la fonction des gènes favoris dans le riz. La
collection est aussi une ressource centrale pour les projets
internationaux comme ceux du Generation Challenge Program
(CEREALIMMUNITY et STRESS MUTANT) comme pour des projets financés par
la commission européenne (CEDROME). Les FST de Tos17
produites par ce projet fourniront de nouvelles étiquettes pour
l'ensemble de ces projets et communautés.