Le génome du cacaoyer : du décodage de sa séquence jusqu'à l'étude de gènes impliqués dans des caractères agronomiques d'intérêt

Depuis plusieurs années, les programmes de recherche chez le cacaoyer ont mis l'accent sur l'étude des bases génétiques des caractères agronomiques d'intérêt, notamment concernant la résistance aux maladies et la qualité des fèves de cacao, qui représentent deux attributs importants pour la cacaoculture et la production de chocolat. Ce travail présente, par l'exploration du transcriptome et du génome du cacaoyer, la constitution de ressources moléculaires et l'analyse des voies de biosynthèse impliquées dans plusieurs de ces caractères agronomiques d'intérêt. L'étude du transcriptome a permis l'identification de plusieurs dizaines de milliers de gènes exprimés dans divers organes et pour différentes conditions environnementales et ont fourni de nombreux marqueurs moléculaires qui ont été utilisés pour réaliser des cartes génétiques haute densité. Les informations apportées par ce travail ont permis d'engager le séquençage du génome de la variété Criollo du cacaoyer. Son analyse et son annotation ont apporté un ensemble d'informations biologiques cruciales, depuis le catalogue des gènes et éléments mobiles jusqu'aux aspects évolutifs qui a révélé une structure du génome peu remanié par rapport à l'ancêtre commun aux dicotylédones. Par la suite, les travaux que nous avons menés pour améliorer la séquence complète ont conduit à une réduction considérable de la fragmentation chromosomique observée dans la première version. Par ailleurs 97% de la séquence assemblée et 99% des gènes sont désormais ancrés sur les chromosomes du cacaoyer. Pour commencer à exploiter cette nouvelle séquence du génome, nous avons conduit une étude QTL à partir d'une descendance entre Trinitario implantée en Guyane, permettant de localiser les régions génomiques impliquées dans la variation de la couleur des fèves de cacao. En s'appuyant sur la version améliorée du génome du Criollo, nous avons identifié deux gènes potentiellement impliqués dans la voie de biosynthèse des anthocyanines et flavonoïdes dans la principale région génomique concernée. Un des deux gènes, situé proche du marqueur situé au pic du QTL et codant pour une chalcone synthase, semble être un gène candidat prometteur. L'étude comparative de sa structure dans le génome du Criollo (à fève blanche) et du génome de l'Amelonado (à fève violette) a mis en évidence des différences structurales pouvant être à l'origine d'une modification fonctionnelle. L'ensemble des résultats présentés dans ce travail de thèse apporte une connaissance et des outils variés qui peuvent être exploités par de multiples approches intégrées pour étudier la génétique du cacaoyer.