Groupe d'Etude et de contrle des Varits Et des Semences

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Qualité au GEVES

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Pôle Génotypage

 

1) Présentation
2) Principales activités 
3) Implication à l'international
4) Informations scientifiques

 


1) Présentation


Le pôle Génotypage utilise des techniques de biologie moléculaire (électrophorèse et amplification par PCR) pour mener à bien les études variétales qui lui sont confiées. Le pôle se trouve sur le site du Magneraud.

Moyens humains :

  • Responsable de pôle : Arnaud REMAY
  • 6 temps plein 

Equipements spécifiques :

  • Broyeurs
  • Robot de pipetage
  • Thermocycleurs
  • Séquenceur capillaire et Li-cor

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2) Principales activités


Le pôle Génotypage exerce principalement une mission de prestataire de service en interne pour les responsables d’espèces du GEVES dans le cadre des études SEV.Les techniques employées sont l’électrophorèse des enzymes et la biologie moléculaire. Le pôle génotypage réalise les analyses de routine et initie ou participe à des programmes de recherche méthodologique ayant pour objectif l’utilisation de marqueurs moléculaires pour l’étude des variétés (notamment pour les espèces de grandes cultures mais aussi pour les espèces potagères, fruitières, ornementales et forestières).

Le laboratoire BioGEVES organise ponctuellement des formations internes selon les besoins et des formations externes sur demande.

Activité ELECTROPHORESE :

L’électrophorèse, développée depuis 1981 à la station du Magneraud, est utilisée officiellement depuis 1993 pour les études de Distinction d’Homogénéité et de Stabilité. Ces techniques servent à l’identification officielle des variétés de blé tendre et dur, de maïs, de colza, de soja et de pois dans un but d’inscription au catalogue officiel français et de protection d’obtention végétale. L’électrophorèse intervient également pour les contrôles variétaux, pour l'identification des variétés dans un mélange de semences, les contrôles de pureté variétale d’un lot et la détection d’éventuelles dérives génétiques ou des lots aberrants.

    
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MDH Malate Déshydrogénase du maïs (photo BioGEVES)

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Gliadines du blé (photo BioGEVES)

Principe de l'électrophorèse

La technique d’électrophorèse est utilisée pour séparer les molécules selon leur charge électrique.
Quand les molécules se trouvent à un pH différent de leur pH isoélectrique, elles sont électriquement chargées. Placées sur un support et sous l’action d’un champ électrique pendant une durée déterminée, les protéines se dirigent vers l’électrode de charge opposée et parcourent une distance proportionnelle à leur charge électrique.
A la fin de la migration, les isoenzymes sont mis en évidence par une réaction biochimique spécifique qui révèle chacun d’entre eux sous forme d’une bande colorée. L’ensemble des bandes constitue le zymogramme.
Les protéines de réserve de la graine sont mises en évidence par une réaction biochimique colorant les liaisons peptidiques. Le diagramme protéique est plus complexe que celui des enzymes. Les protéines sont le plus souvent séparées par électrohorèse en gel de polyacrylamide et sont classées en fonction de leur mobilité.
Les molécules d'ADN sont aussi séparées par électrophorèse (sur gel d'agarose ou de poly-acrylamide ou dans des tubes capillaires). Voir la rubrique Biologie Moléculaire.

Activité BIOLOGIE MOLECULAIRE :

Les techniques réalisées à BioGEVES permettent la caractérisation des variétés déposées en étude pour une inscription au catalogue national ainsi que des collections de référence en élaborant des profils génétiques à l’aide de marqueurs moléculaires. Ces profils sont regroupés au sein d’une base de données et permettent par la suite de répondre aux interrogations suivantes :

  • Contrôle d’identité variétale pour des demandes réalisées par le SOC ou pour comparer des lots destinés aux analyses VATE et DHS, des lots de maintenance ou d’approvisionnement.
  • Contrôle de pureté variétale d’un lot de semences

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  • Contrôle de conformité des hybrides  en vérifiant leur formule parentale.

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  • Gestion des collections de référence : la comparaison des distances génétiques et morphologiques calculées au sein d’une espèce apporte une aide aux expérimentations réalisées au champ.

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Dendogramme obtenu sur variétés de Ray-rass

Les différents marqueurs moléculaires

Grâce aux progrès scientifiques et technologiques réalisés ces dernières années, de nombreux marqueurs moléculaires sont désormais disponibles et sont choisis en fonction du matériel à analyser et des questions posées. Parmi ces marqueurs on trouve par chronologie d’apparition au laboratoire :

  • Les isozymes
  • Les ISSR (Inter Simple Sequence Repeats)
  • Les microsatellites ou SSR (Single-Sequence Repeat)
  • Les SNP (Single Nucleotide Polymorphism)

 


3) Implication à l'international


Participation au DNA working group du comité Variété de l'ISTA.


4) Informations scientifiques


Publications :

Huw Jones, Anne Bernole, Louise Bach Jensen, Richard A. Horsnell, John R. Law, Robert J. Cooke and Carol E. Norris. 2008. Minimising inter-laboratory variation when constructing a unified molecular database of plant varieties in an allogamous crop. TAG Theoretical and Applied Genetics. Volume 117, Number 8 / novembre 2008

Cadot V., M. Canadas, D. Guérin, J. Lallemand, F. Boulineau, 2008. Mise en place d'indicateurs de la diversité pour les variétés inscrites au catalogue français. Dans « les collections végétales vivantes ASCEV ed pages 105-122

Le Clerc V., Cadot V., Canada M., Lallemand J., Guérin D., Boulineau F. 2006: Preliminary considerations on indicators to assess the available genetic diversity of agricultural crops in the French Catalogue - The example of maize and pea. Theoretical and Applied Genetics 113, 7. pp. 1197-1209

Le Clerc, V., Bazante, F., Baril, C., Guiard, J. & Zhang, D. (2005). Assessing temporal changes in genetic diversity of maize varieties using microsatellite markers. Theoretical and Applied Genetics 110, 294-302.

Zhang, L. S., Le Clerc, V., Li, S. & Zhang, D. (2005). Establishment of an effective set of simple sequence repeat markers for sunflower variety identification and diversity assessment. Canadian Journal of Botany-Revue Canadienne De Botanique 83, 66-72.

Zhang, L. S., Becquet, V., Li, S. H. & Zhang, D. (2003). Optimization of multiplex PCR and multiplex gel electrophoresis in sunflower SSR analysis using infrared fluorescence and tailed primers. Acta Botanica Sinica 45, 1312-1318.

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05/11/2012