Brachypodium distachyon

Général

Les graminées cultivées sont une des ressources les plus importantes en nutrition humaine. L’amélioration continue de leur culture est un défi majeur, à la fois pour nourrir la population mondiale, mais aussi pour le développement d’énergies renouvelables par la production de nouveaux carburants (bioéthanol). Brachypodium distachyon est un membre de la famille des Poaceae, proche du blé, de l’orge, de l’avoine, du maïs, du riz, du seigle, du sorgho et du millet. C’est une herbe sauvage annuelle endémique des régions de la Méditerranée et du Moyen-Orient.

Elle est un excellent système modèle pour la recherche sur les herbes tempérées, de par notamment son petit génome diploïde (~270 Mbp), dont la séquence a été publiée en 2010, sa petite taille, son autogamie, un cycle de vie court, des conditions de croissance simples, et un système de transformation efficace. La position phylogénétique clé de cette herbe, ainsi que la publication de la séquence de son génome, renforcent d’une part ce modèle en tant qu’outil pour la génomique fonctionnelle, mais vont aussi permettre pour la première fois des analyses comparées de génomes d’autres espèces d’herbes cultivées économiquement importantes.

Nom : Brachypodium distachyon
Classification phylogénétique : plante (division Magnioliophyta) de la famille des Poaceas. La tribu Brachypodium est au sein de la sous-famille des Pooideae, le groupe frère de quatre tribus d’herbes d’importance majeure en nutrition : les Triticeae (dont le blé), Aveneae (dont l’avoine), Poeae et les Bromeae.
Génome séquencé (2010)
Taille du génome : 272 millions de paires de bases sur 5 paires de chromosomes (petit génome pour une espèce d’herbe). Nombre de gènes prédits : 25 532 loci codant des protéines.

Reproduction

Brachypodium distachyon est autogame mais peut-être croisée et a un cycle de vie annuel court. Le temps de génération est de 8 semaines environ. Les conditions de croissance sont très peu stringentes. La petite taille des accessions est un autre avantage pour le rendement de la culture car un petit espace peut accueillir un grand nombre de spécimens.

Outils

Transformation des plantes médiée par Agrobacterium tumefaciens ou bombardement
TILLING
RNAi
Recombinant Inbred Lines, QTL
Collections de marqueurs génétiques (dont SSR -simple sequence repeats-)
Librairies de BAC
Collections de graines (« germplasm »)
Collections de mutants
Collections de microarrays, cDNA, EST

Bases de données

https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html

http://bar.utoronto.ca/efp_brachypodium/cgi-bin/efpWeb.cgi

http://aranet.mpimp-golm.mpg.de/

https://jgi.doe.gov/our-science/scientists-jgi/plant-functional-genomics/

http://brachypodium.pw.usda.gov

Infrastructures

Experts

Bibliographie

Genetics and Genomics of Brachypodium / Editors: Vogel, John P. (Ed.)

“Genome sequencing and analysis of the model grass Brachypodium distachyon”.
Nature. 2010 Feb 11;463(7282):763-8. doi: 10.1038/nature08747.

“Brachypodium: a promising hub between model species and cereals”.
J Exp Bot. 2014 Oct;65(19):5683-96. doi: 10.1093/jxb/eru376.

“Extensive gene content variation in the Brachypodium distachyon pan-genome correlates with population structure”.
Nat Commun. 2017 Dec 19;8(1):2184. doi: 10.1038/s41467-017-02292-8.

“Expression atlas and comparative coexpression network analyses reveal important genes involved in the formation of lignified cell wall in Brachypodium distachyon”.
New Phytol. 2017 Aug;215(3):1009-1025. doi: 10.1111/nph.14635.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Brachypodium_distachyon