La dépression de consanguinité est définie comme une réduction de la condition physique ou des performances résultant d'une homozygotie croissante des descendances due à une consanguinité successive, tandis que l'hétérosis fait référence à la supériorité d'un hybride sur son parent résultant de l'augmentation de l'hétérozygotie. Ces deux phénomènes étroitement liés sont d'une importance fondamentale pour la sélection végétale et la biologie évolutive.
Malgré une compréhension globale de l'hétérosis, les bases génétiques de la dépression consanguine sont débattues depuis longtemps, en particulier chez les espèces autogames telles que le riz. Par conséquent, Xiaodong Xu et ses collègues du groupe de Zhang et Ouyang ont effectué une dissection complète des bases génétiques de la dépression consanguine, en utilisant une population consanguine continue dérivée d'un riz hybride d'élite.
Les résultats sont publiés dans la revue Science China Life Sciences .
Des degrés variables de dépressions de consanguinité ont été détectés pour tous les caractères, à l'exception de la date d'épiaison, montrant des déclins continus et réduits à partir de F1 à F5 génération en raison de la réduction continue de moitié de l'hétérozygotie entre les générations.
En utilisant trois traits de panicule comme modèles, il a été constaté qu'une homozygotie accrue pour les allèles au niveau des loci de caractères quantitatifs (QTL) avec des effets dominants positifs, qui ont contribué à l'hétérosis de l'hybride par rapport à ses parents, peut diminuer les performances de la progéniture et expliquer une grande partie de la dépression de consanguinité. Ces locus à effets dominants constituent la principale corrélation entre hétérosis et dépression consanguine.
Cependant, contrairement à l'hétérosis, un rapport de transmission biaisé des allèles pour les QTL ayant des effets dominants ou additifs dans la région de distorsion de ségrégation modifierait également l'homozygotie attendue et conduirait ainsi à de légers effets de dépression. Lorsqu'un allèle peu performant est transféré préférentiellement à la progéniture en raison d'une distorsion de ségrégation, l'étendue de la dépression augmente.
En outre, les interactions à deux locus peuvent modifier l'étendue et la direction des effets dépressifs des loci cibles, et les interactions globales favoriseraient la dépression consanguine entre les générations. De plus, la dépression de consanguinité réelle a été évaluée entre les générations en tenant compte de la dégradation de l'hétérozygotie en arrière-plan après la consanguinité.
Les chercheurs ont découvert des degrés incohérents ou variés de dépression de fond provenant du F2 à F3 génération supposant différents génotypes du locus cible, ce qui peut affecter l'effet de dépression réel du locus dû à l'épistasie.
Pris ensemble, les résultats suggèrent que l’architecture génétique de la dépression consanguine et de l’hétérosis est étroitement liée mais diffère également dans leurs mécanismes intrinsèques, ce qui élargit la compréhension de l’architecture du génome entier de la dépression consanguine. Cela aidera les sélectionneurs à intégrer des QTL à haute efficacité et des hétérozygotes hétérotiques pour développer des cultures à haut rendement à l'avenir.
Cette étude a été rapportée par le groupe de Qifa Zhang et Yidan Ouyang du Laboratoire national clé d'amélioration génétique des cultures, Université agricole de Huazhong, Wuhan, Chine.
Plus d'informations : Xiaodong Xu et al, La base génétique et le processus de dépression consanguine chez un riz hybride d'élite, Science China Life Sciences (2024). DOI : 10.1007/s11427-023-2547-2
Informations sur le journal : Science Chine Sciences de la vie
Fourni par Science China Press
