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Génétique Quantitative et Évolution - Le Moulon

BASE - Biologie de l'Adaptation et Systèmes en Évolution

Portraits des membres de BASE

Nous combinons des approches expérimentales et la modélisation mathématique pour analyser la complexité de la relation génotype-phénotype, ses implications évolutives à différentes échelles et son rôle dans l'adaptation des populations à un environnement changeant.


Illustration des thématiques 2

L'environnement comprend des facteurs abiotiques (ressources, climat) et biotiques (congénères, autres espèces) qui interagissent avec l'organisme tout au long de son cycle de vie. Le phénotype se décline à différents niveaux d'intégration : traits d'histoire de vie, développement, croissance et morphologie, mais aussi moléculaires et métaboliques. Nous développons des modèles mathématiques en génétique quantitative, dynamique des populations, dynamique adaptative et biologie des systèmes pour comprendre comment le phénotype se construit à partir du génome, en interaction avec l'environnement à chaque niveau d'organisation. Nos modèles d'étude favoris sont le maïs (Zea mays mays) et la levure (Saccharomyces cerevisiae).

Rôle des pressions évolutives sur la dynamique de l'adaptation

  • Evolution expérimentale

    • Expériences de sélection divergente de Saclay. Depuis 1996, quatre populations de maïs – chacune dérivant d'une lignée pure (F252 ou MBS) –sont sélectionnées sur le plateau de Saclay pour la précocité ou la tardiveté de la date de floraison. Le matériel génétique original produit permet de s'interroger sur les caractères cibles de la sélection, d'étudier la dynamique de la réponse à la sélection et de disposer de lignées de maïs issues d'un même fonds génétique mais différant pour la date de floraison.
      Collaborateurs : Unités Expérimentales INRAE de Saint-Martin-de-Hinx et de Mons-Picardie.

    • Sélection récurrente pour le taux de recombinaison méiotique chez la levure. Les outils originaux de phénotypage à haut-débit du taux de recombinaison et de l'interférence développés dans l'équipe (Raffoux et al, 2018) permettent d'étudier l'évolution du taux de recombinaison à l'intérieur d'une espèce et le lien entre le taux de recombinaison et l'adaptation au stress.
      Collaborateurs : G. Litti.

    • Sélection pour la résistance à la famine chez E. coli. Dans le cadre d'une unité d'enseignement de la licence de Biologie de l'Université Paris-Saclay, nous initions les étudiants à l'évolution en les faisant participer à une expérience d'évolution expérimentale. Une collaboration avec la plate-forme PAPPSO permet de comparer, chaque année, le protéome des souches ancêtres et évoluées.

  • Modèles de génétique des populations et de génétique quantitative

    • Dynamique de la réponse à la sélection. Nous avons démontré l'intérêt d'introduire des géniteurs à fort taux de recombinaison dans des programmes de sélection génomique. Par ailleurs, la modélisation mathématique de la réponse à la sélection dans les expériences de Saclay sur le maïs nous ont permis de mettre en évidence les rôles combinés de la dérive et de la sélection pour l'adaptation rapide à un nouvel environnement.

Projets : Itemaize. ANR Evolrec , thèses : A. Desbiez-Prat, E. Tourrette, D. Collot.

Plasticité phénotypique, relation génotype-phénotype et variation des traits d'histoire de vie

Les traits d'histoire de vie et les phénotypes d'intérêt comme la productivité ont une hérédité complexe qui émerge du fonctionnement des réseaux de gènes et métaboliques au cours du développement. De plus les interactions avec l'environnement à chaque niveau d'intégration se traduisent par de la plasticité phénotypique. Nous nous intéressons en particulier aux variations génétiques de cette plasticité (interactions génotype x environnement). Nos questions de recherche concernent :

  • La floraison et la tolérance à la sécheresse chez le maïs
  • Les interactions biotiques (plantes/insectes herbivores chez le maïs et la lutte biologique, plantes/rhizosphère, micro-organismes)
  • Les bases moléculaires de l'hétérosis et de la dépression de consanguinité

Nous utilisons et développons pour cela différentes approches :

  • La prise en compte de variables environnementales
  • La cartographie génétique
  • La biologie intégrative
  • L'analyse de la régulation de l'abondance des protéines
  • La modélisation mathématique à différentes échelles (relation génotype-phenotype, phénologie des plantes et des insectes ravageurs, dynamique de populations, réseaux d’interaction)

Projets : Amaizing; Warm Rules; projet GNIS Phenofore; BASC LutteSesa ANR HeteroYeast. Thèses : C. Coton, M. Petrizelli

Dynamique des génomes

Certains caractères comme le taux de recombinaison, la structure des gènes et le régime de reproduction, ont un impact sur la diversité génétique intra-spécifique et sont soumis à la sélection. Nous mobilisons des approches de génomique comparative combinée à des modèles de génétique des populations pour comprendre leur rôle dans l’évolution des génomes.
Principaux collaborateurs: S. Glémin (structure des gènes), R. Mercier (recombinaison méiotique), J. Enjalbert, X. Veckemans (régimes de reproduction).


BASE est rattachée au LabEx BASC, Biodiversité, Agroécosystèmes, Société, Climat.

Membres

  • Romain Benoist Postdoctorant (INRAE)
  • Willy Vincent Bienvenut Chargé de recherche (CNRS), 50% BASE, 50% PAPPSO
  • Mélisande Blein-Nicolas Ingénieure de Recherche (INRAE), 50% BASE, 50% PAPPSO
  • Charlotte Coton Doctorante (Université Paris-Saclay)
  • Dominique de Vienne Professeur (Université Paris-Saclay)
  • Arnaud Desbiez-Piat Doctorant (Université Paris-Saclay), 50% BASE, 50% GEvAD
  • Christine Dillmann Professeure (Université Paris-Saclay, Faculté des Sciences)
  • Yacine Djabali Doctorant (Université Paris-Saclay)
  • Matthieu Falque Ingénieur de Recherche (INRAE), 50% ACEP, 50% BASE
  • Nathalie Galic (INRAE)
  • Judith Legrand Maitre de conférences (Université Paris-Saclay)
  • Élodie Marchadier Maître de conférence (Université Paris-Saclay)
  • Xavier Raffoux Technician (INRAE), 50% ACEP, 50% BASE
  • Adrienne Ressayre (INRAE)
  • Inoussa Sanané Doctorant (Université Paris-Saclay)
  • Elise Tourrette M2, doctorante et postdoctorante (INRAE)
  • Adrien Vidal Ingénieur d'études, CDD (INRAE)
  • Michel Zivy Directeur de Recherche (CNRS), 50% BASE, 50% PAPPSO

Anciens membres

Edith Garot Postdoc (2020), Olivier Martin Senior Investigator (2010-2019), Marianyela Petrizzelli Doctorante (2015-2019), Dorian Collot Doctorant (2015-2018), Dephine Sicard (2007-2015), Johan Ramsayer (2008-2015), Thelma da Silva Doctorante (2011-2014), Timeri Atuhahiva Doctorante (2015-2014), Eleonore Durand Doctorante (2008-2011), Thibault Nidelet Post-doctorant (2011-2010)

Publications

Falque M, Jebreen K, Paux E, Knaak C, Mezmouk S, Martin OC. (2020) CNVmap: A Method and Software To Detect and Map Copy Number Variants from Segregation Data. Genetics, 3 (214) 561-576
Hanemian M, Vasseur F, Marchadier E, Gilbault E, Bresson J, Gy I, Violle C, Loudet O. (2020) Natural variation at FLM splicing has pleiotropic effects modulating ecological strategies in Arabidopsis thaliana. Nat Commun, 1 (11) 4140
Harlé O, Legrand J, Tesnière C, Pradal M, Mouret JR, Nidelet T, Ohya Y. (2020) Investigations of the mechanisms of interactions between four non-conventional species with Saccharomyces cerevisiae in oenological conditions. PLoS ONE, 5 (15) e0233285
Henry V, Saïs F, Inizan O, Marchadier E, Dibie J, Goelzer A, Fromion V. (2020) BiPOm: a rule-based ontology to represent and infer molecule knowledge from a biological process-centered viewpoint. BMC Bioinformatics, 1 (21) 327
Sanane I, Legrand J, Dillmann C, Marion-Poll F. (2020) A semi-automated design for high-throughput Lepidoptera larvae feeding bioassays. bioRxiv, 2020.08.02.232256
de Vienne D, Fiévet JB. (2020) The Pitfalls of Heterosis Coefficients. Plants, 7 (9) 875
Bienvenut W, 2 décembre 2019, Des débuts de la protéomique à l'acétylation N-terminale des protéines chez les plantes
Jebreen K, Petrizzelli M, Martin OC. (2019) Probabilities of Multilocus Genotypes in SIB Recombinant Inbred Lines. Front. Genet., (10) 833
Petrizzelli M, de Vienne D, Dillmann C. (2019) Decoupling the Variances of Heterosis and Inbreeding Effects Is Evidenced in Yeast's Life-History and Proteomic Traits. Genetics, 2 (211) 741-756
Petrizzelli M, 8 juillet 2019, Mathematical modelling and integration of complex biological data: analysis of the heterosis phenomenon in yeas
Srisuwan S, Sihachakr D, Martin J, Valles J, Ressayre A, Brown SC, Siljak-Yakovlev S. (2019) Change in nuclear DNA content and pollen size with polyploidisation in the sweet potato (Ipomoea batatas, Convolvulaceae) complex. Plant Biol (Stuttg), 2 (21) 237-247
Termolino P, Falque M, Aiese Cigliano R, Cremona G, Paparo R, Ederveen A, Martin OC, Consiglio FM, Conicella C. (2019) Recombination suppression in heterozygotes for a pericentric inversion induces the interchromosomal effect on crossovers in Arabidopsis. Plant J, 6 (100) 1163-1175
Tourrette E, 25 novembre 2019, Unleashing genetic diversity in breeding by increasing recombination: an in silico study
Tourrette E, Bernardo R, Falque M, Martin OC. (2019) Assessing by Modeling the Consequences of Increased Recombination in Recurrent Selection of Oryza sativa and Brassica rapa. G3, 12 (9) 4169-4181
Urien C, Legrand J, Montalent P, Casaregola S, Sicard D. (2019) Fungal Species Diversity in French Bread Sourdoughs Made of Organic Wheat Flour. Front. Microbiol., (10) 201
Vasseur F, Fouqueau L, de Vienne D, Nidelet T, Violle C, Weigel D. (2019) Nonlinear phenotypic variation uncovers the emergence of heterosis in Arabidopsis thaliana. PLoS Biol, 4 (17) e3000214
Albert B, Ressayre A, Dillmann C, Carlson AL, Swanson RJ, Gouyon PH, Dobritsa AA. (2018) Effect of aperture number on pollen germination, survival and reproductive success in Arabidopsis thaliana. Ann. Bot., 4 (121) 733-740
Carbonetto B, Ramsayer J, Nidelet T, Legrand J, Sicard D. (2018) Bakery yeasts, a new model for studies in ecology and evolution. Yeast, 11 (35) 591-603
Collot D, Nidelet T, Ramsayer J, Martin OC, Meleard S, Dillmann C, Sicard D, Legrand J. (2018) Feedback between environment and traits under selection in a seasonal environment: consequences for experimental evolution. Proceedings. Biological sciences, 1876 (285)
Fiévet JB, Nidelet T, Dillmann C, de Vienne D. (2018) Heterosis Is a Systemic Property Emerging From Non-linear Genotype-Phenotype Relationships: Evidence From in Vitro Genetics and Computer Simulations. Front. Genet., (9)
Raffoux X, 2018-06-11 06/11/18, Diversité et déterminisme génétique de la recombinaison méiotique chez Saccharomyces cerevisiae
Raffoux X, Bourge M, Dumas F, Martin OC, Falque M. (2018) High-throughput measurement of recombination rates and genetic interference in Saccharomyces cerevisiae. Yeast, 6 (35) 431-442
Raffoux X, Bourge M, Dumas F, Martin OC, Falque M. (2018) Role of Cis, Trans, and Inbreeding Effects on Meiotic Recombination in Saccharomyces cerevisiae. Genetics, 4 (210) 1213-1226
Tenaillon MI, Sedikki K, Mollion M, Guilloux ML, Marchadier E, Ressayre A, Dillmann C. (2018) Transcriptomic response to divergent selection for flowering time in maize reveals convergence and key players of the underlying gene regulatory network. bioRxiv, 461947
Giraud H, Bauland C, Falque M, Madur D, Combes V, Jamin P, Monteil C, Laborde J, Palaffre C, Gaillard A, Blanchard P, Charcosset A, Moreau L. (2017) Linkage Analysis and Association Mapping QTL Detection Models for Hybrids Between Multiparental Populations from Two Heterotic Groups: Application to Biomass Production in Maize (Zea mays L.). G3: Genes, Genomes, Genetics, g3.300121.2017
Henry VJ, Saïs F, Marchadier E, Dibie J, Goelzer A, Fromion V. (2017) BiPOm: Biological interlocked Process Ontology for metabolism. How to infer molecule knowledge from biological process?. , np
Pelé A, Falque M, Trotoux G, Eber F, Nègre S, Gilet M, Huteau V, Lodé M, Jousseaume T, Dechaumet S, Morice J, Poncet C, Coriton O, Martin OC, Rousseau-Gueutin M, Chèvre AM. (2017) Amplifying recombination genome-wide and reshaping crossover landscapes in Brassicas. PLoS Genet, 5 (13)
Sabarly V, Aubron C, Glodt J, Balliau T, Langella O, Chevret D, Rigal O, Bourgais A, Picard B, de Vienne D, Denamur E, Bouvet O, Dillmann C. (2016) Interactions between genotype and environment drive the metabolic phenotype within Escherichia coli isolates. Environmental microbiology, 1 (18) 100-17
Blein-Nicolas M, Albertin W, da Silva T, Valot B, Balliau T, Masneuf-Pomarède I, Bely M, Marullo P, Sicard D, Dillmann C, de Vienne D, Zivy M. (2015) A Systems Approach to Elucidate Heterosis of Protein Abundances in Yeast. Mol. Cell Proteomics, 8 (14) 2056-2071
Falque M, 2015-10-15 15/10/15, Sur les traces de la recombinaison méiotique, source de biodiversité et outil génétique
Sidhu GK, Fang C, Olson MA, Falque M, Martin OC, Pawlowski WP. (2015) Recombination patterns in maize reveal limits to crossover homeostasis. PNAS, 52 (112) 15982-15987
da Silva T, Albertin W, Dillmann C, Bely M, la Guerche S, Giraud C, Huet S, Sicard D, Masneuf-Pomarede I, de Vienne D, Marullo P. (2015) Hybridization within Saccharomyces Genus Results in Homoeostasis and Phenotypic Novelty in Winemaking Conditions. PloS one, 5 (10) e0123834
Spor A, Kvitek DJ, Nidelet T, Martin J, Legrand J, Dillmann C, Bourgais A, de Vienne D, Sherlock G, Sicard D. (2014) Phenotypic and genotypic convergences are influenced by historical contingency and environment in yeast. Evolution; international journal of organic evolution, 3 (68) 772-90
Albertin W, da Silva T, Rigoulet M, Salin B, Masneuf-Pomarede I, de Vienne D, Sicard D, Bely M, Marullo P. (2013) The mitochondrial genome impacts respiration but not fermentation in interspecific Saccharomyces hybrids. PloS one, 9 (8) e75121
Albertin W, Marullo P, Bely M, Aigle M, Bourgais A, Langella O, Balliau T, Chevret D, Valot B, da Silva T, Dillmann C, de Vienne D, Sicard D. (2013) Linking post-translational modifications and variation of phenotypic traits. Molecular & cellular proteomics : MCP, 3 (12) 720-35
Blein-Nicolas M, Albertin W, Valot B, Marullo P, Sicard D, Giraud C, Huet S, Bourgais A, Dillmann C, de Vienne D, Zivy M. (2013) Yeast proteome variations reveal different adaptive responses to grape must fermentation. Molecular biology and evolution, 6 (30) 1368-83
Blein-Nicolas M, Xu H, de Vienne D, Giraud C, Huet S, Zivy M. (2012) Including shared peptides for estimating protein abundances: a significant improvement for quantitative proteomics. Proteomics, 18 (12) 2797-801
Albertin W, Marullo P, Aigle M, Dillmann C, de Vienne D, Bely M, Sicard D. (2011) Population size drives industrial Saccharomyces cerevisiae alcoholic fermentation and is under genetic control. Applied and environmental microbiology, 8 (77) 2772-84
Fiévet JB, Gallais A, de Vienne D, Prioul JL, Thévenot C, Molnar T, Mike Burrel . (2011) Heterosis, inbreeding depression and hybrid varieties. , 67-87
Gauthier F, Martin O, Falque M. (2011) CODA (crossover distribution analyzer): quantitative characterization of crossover position patterns along chromosomes. BMC Bioinformatics, 1 (12) 27
Sabarly V, Bouvet O, Glodt J, Clermont O, Skurnik D, Diancourt L, de Vienne D, Denamur E, Dillmann C. (2011) The decoupling between genetic structure and metabolic phenotypes in Escherichia coli leads to continuous phenotypic diversity. Journal of evolutionary biology, 7 (24) 1559-71
Wang S, Spor A, Nidelet T, Montalent P, Dillmann C, de Vienne D, Sicard D. (2011) Switch between life history strategies due to changes in glycolytic enzyme gene dosage in Saccharomyces cerevisiae. Applied and environmental microbiology, 2 (77) 452-9