Stage : Caractérisation fonctionnelle des copies de MSH7 dans la recombinaison méiotique chez le blé tendre

Vous serez accueilli.e au sein de l’équipe Génétique et Recombinaison (GeCO) (https://umr1095.clermont.hub.inrae.fr/notre-unite/organisation/nos-equipes/genetique-et-recombinaison) de l’Unité Mixte de Recherche Génétique Diversité Ecophysiologie des Céréales (GDEC).  Cette Unité est constituée de six équipes de recherche aux thématiques interconnectées, dont l’objectif commun est d’améliorer la qualité et le rendement du blé dans un contexte d’agriculture durable et de changements climatiques. Ce stage sera encadré par une chercheuse post-doctorante et par le Directeur de recherche de l’Equipe GeCO.  Contexte du stage  La méiose est une étape essentielle du cycle de vie des organismes à reproduction sexuée qui consiste à diviser par deux le nombre de chromosomes des cellules souches diploïdes et permet ainsi la production des cellules reproductrices haploïdes (ovules et grains de pollens). Lors de ce processus, des échanges d’ADN entre les chromosomes homologues, appelés recombinaison méiotique ou crossovers (CO), se produisent ce qui permet d’augmenter la diversité génétique des descendants. Ces évènements sont également obligatoires pour lier momentanément les chromosomes homologues et permettre une migration équilibrée aux deux pôles de la cellule et assurer la fertilité des gamètes.  Le blé tendre (Triticum aestivum L.) est une espèce allopolyploïde, résultant de l’hybridation naturelle entre trois espèces diploïdes. Il possède ainsi trois jeux de chromosomes apparentés appelés « homéologues » (AA, BB, DD ; 2n = 6x = 42). Néanmoins, la méiose chez le blé s’apparente à celle des espèces diploïdes et les échanges d’ADN ne peuvent avoir lieu entre les chromosomes homéologues. Pourtant, ces échanges entre homéologues sont essentiels pour l’introduction d’une diversité nouvelle et originale à partir d’espèces sauvages et il est donc essentiel de maitriser ce processus.  Notre équipe a identifié l’un des deux régulateurs de la recombinaison homéologue, la protéine MSH7-3D (Serra, 2021). Celle-ci forme un dimère avec MSH2 et reconnaît les mésappariements qui résultent de la divergence entre les chromosomes homéologues, contribuant ainsi à inhiber les échanges d’ADN entre ceux-ci.  L’objectif principal de ce stage sera de déterminer si les autres copies de MSH7 (MSH7-3A et MSH7-3B) jouent également un rôle individuel dans la régulation de la recombinaison homéologue, et si la mutation simultanée de plusieurs copies peut améliorer la recombinaison homéologue. Pour cela, nous utiliserons différents mutants des copies A, B et D de MSH7, ainsi que des combinaisons de doubles et triples mutants, croisés avec Aegilops variabilis (UUSS ; 2n = 4x = 28), une espèce apparentée au blé tendre, mais suffisamment différente pour que ses chromosomes ne recombinent normalement pas avec ceux du blé en condition sauvage. L’impact de ces mutations sera évalué au cours de la méiose par cytogénétique. Au final, cela permettra d’étudier l’effet des mutations de MSH7 sur la recombinaison homéologue.  Références bibliographiques récentes de l’équipe 1.         Haquet C, Nadaud I, Martin AC, Rey MD, Ben Bouslah A, John-Bejai C, et al. Accumulation of ph1 (zip4-5B) and ph2 (msh7-3D) mutations fails to boost homoeologous recombination in hexaploid wheat. Front Plant Sci. 12 janv 2026;16:1733533. doi:10.3389/fpls.2025.1733533 https://hal.science/hal-05551347v1 2.         Serra H, Svačina R, Baumann U, Whitford R, Sutton T, Bartoš J, et al. Ph2 encodes the mismatch repair protein MSH7-3D that inhibits wheat homoeologous recombination. Nat Commun. 5 févr 2021;12(1):803. doi:10.1038/s41467-021-21127-1 https://hal.science/hal-03135950v1 3.         Yan L, Chéron F, Nadaud I, Hao M, Liu D, Sourdille P. Genomic introgressions from wild relatives in the wheat genome alter meiotic dynamics in inter‐varietal hybrids. Plant J. mars 2026;125(5):e70769. doi:10.1111/tpj.70769 https://hal.inrae.fr/hal-05546871v1/document