SSR-based population structure, molecular diversity and linkage disequilibrium analysis of a core collection of flax (Linum usitatissimum L.) varying for mucilage seed-coat content.

Soto-Cerda, B.J., Maureira-Butler, I., Muñoz, G., Rupayan, A.R., et Cloutier, S. (2011). « SSR-based population structure, molecular diversity and linkage disequilibrium analysis of a core collection of flax (Linum usitatissimum L.) varying for mucilage seed-coat content. », Molecular Breeding, 30(2), p. 875-888. doi : 10.1007/s11032-011-9670-y

Résumé

Le mucilage de la graine de lin (MG) présente des activités biologiques spécifiques utiles aux industries alimentaire et pharmacologique. Si nous voulons identifier les gènes et les locus des caractères quantitatifs (QTL) responsables de la teneur en mucilage par cartographie d’association (CA), nous devons mieux comprendre la structure des populations de lin, leur diversité génétique et les déséquilibres de liaison (DL) dans les ressources génétiques donnant lieu à différentes teneurs en mucilage. Dans les travaux que nous présentons ici, nous avons utilisé 150 locus microsatellites pour évaluer la structure des populations, leur diversité génétique et les DL chez 60 cultivars/accessions de lin et pour déterminer l’étendue de la variation de la teneur en mucilage dans le matériel génétique du lin. L’analyse de la structure et les méthodes fondées sur la similarité ont révélé, d’une part, la présence de trois populations principalement définies par leur origine géographique (Asie du Sud, Amérique du Sud et Amérique du Nord) et, d’autre part, l’incidence des échanges de matériel génétique à l’intérieur même ou entre les programmes nord-américains d’amélioration du lin. L’analyse de la variance moléculaire montre que la diversité intra-population explique 78,32 % de la variation génétique et la diversité inter-populations, 21,68 %. La valeur statistique phi (Φ_st) de 0,22 confirme la forte structure des populations. Au total, 408 allèles ont été identifiés, la population sud-américaine étant celle qui présentait la plus grande diversité globale. Mais la diversité génétique était peu étendue, comme l’indiquent le peu d’allèles par locus (2,72) et la faible diversité génique (moyenne = 0,34). Les déséquilibres de liaison étaient significatifs : entre 3,9 % (r²) et 36,2 % (D’) des paires de locus (FDR < 0,05), les moyennes étant respectivement de 0,26 (r²) et de 0,53 (D’). Les résultats montrent que cette collection de microsatellites pourrait être utile dans les études de cartographie par association visant à identifier les gènes et les allèles responsables de la teneur en mucilage de la graine, mais il faudrait peut-être une plus grande diversité pour améliorer la résolution de la cartographie.