Projet 4DWheat : diversité, découverte, design et distribution

Période de financement : 2019-2023
Responsable : Sylvie Cloutier
Investissement global de l'IRDG : 2 805 423 $

Le blé (Triticum spp.) est la céréale la plus importante pour la sécurité alimentaire mondiale actuelle et future. C'est du blé que provient la plus grande quantité de calories et de protéines absorbées par la population mondiale. Le Canada est un important fournisseur de blé à l'échelle mondiale et le pays soutient un secteur de l'agroalimentaire représentant plus de 6 milliards $ par an. Dans le cadre de plusieurs programmes d'amélioration du blé lancés d'un bout à l'autre du pays, les chercheurs s'efforcent de développer de nouveaux cultivars de blé capables de tolérer nos environnements chauds et secs, de survivre aux événements météorologiques extrêmes souvent aléatoires et de résister aux nouvelles maladies. Le projet 4DWheat consistera à appliquer les dernières stratégies basées sur la génomique pour se concentrer sur deux défis importants : améliorer les rendements et gérer les risques que doivent assumer les producteurs face aux maladies importantes. Notre stratégie consiste à utiliser la diversité génétique disparue à la suite des sélections successives depuis la domestication du blé il y a plus de 10 000 ans pour capturer au mieux la diversité disponible pour la sélection du blé.

Publications

  • Cloutier S, Reimer E, Khadka B, McCallum BD. 2023. Variations in exons 11 and 12 of the multi-pest resistance wheat gene Lr34 are independently additive for leaf rust resistance. Frontiers Plant Sci 13:1061490. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1061490 (en anglais seulement)
  • Fatima F, McCallum BD, Pozniak CJ, Hiebert C, McCartney C, Fedak G, You FM, Cloutier S. 2020. Identification of new leaf rust resistance loci in wheat and wild relatives by array-based SNP genotyping and association genetics. Frontiers Plant Sci 16(11):583738. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.583738 (en anglais seulement)
  • Fedak G, Chi D, Hiebert C, Fetch T, McCallum B, Xue A, Cao W. 2021. Capturing multiple disease resistance in wheat through intergeneric hybridization. Biology 10(7):631. https://doi.org/10.3390/biology10070631 (en anglais seulement)
  • Klymiuk V, Haile T, Ens J, Wiebe K, N'Diaye A, Fatiukha A, Krugman T, Ben-David R, Hubner S, Cloutier S, Pozniak CJ. 2023. Genetic architecture of rust resistance in a wheat (Triticum turgidum) diversity panel. Frontiers Plant Sci 14:1145371. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1145371 (en anglais seulement)
  • Langridge P, Alaux M, Aldmeida NF, Ammar K, Baum M, Bekkaoui F, Bentley AR, Beres BL, Berger B, Braun H-J, Brown-Guedira G, Burt CJ, Caccamo MJ, Cattivelli L, Charmet G, Civáň P, Cloutier S, Cohan J-P, Devaux PJ, Doohan FM, Dreccer MF, Ferrahi M, Germán SE, Goodwin SB, Griffiths S, Guzmán C, Handa H, Hawkesford MJ, He Z, Huttner E, Ikeda TM, Kilian B, King IP, King J, Kirkegaard JA, Lage J, Le Gouis J, Mondal S, Mullins E, Ordon F, Ortiz-Monasterio JI, Özkan H, Öztürk I, Pereya SA, Pozniak CJ, Quesneville H, Quincke MC, Rebetzke GJ, Reif JC, Saavedra-Bravo T, Schurr U, Sharma S, Singh SK, Singh RP, Snape JW, Tadesse W, Tsujimoto H, Tuberosa R, Willis TG, Zhang X. 2022. Meeting the challenges facing wheat production: the Strategic Research Agenda of the Global Wheat Initiative. Agronomy 12(11):2767. https://doi.org/10.3390/agronomy12112767 (en anglais seulement)
  • McCallum B, Cloutier S, Hiebert C, Jordan M. 2021. Leaf tip necrosis and seedling leaf rust resistance conditioned by Lr34 in wheat grown at low temperatures. Can J Plant Pathol 43:S211-S217. https://doi.org/10.1080/07060661.2021.1960611 (en anglais seulement)
  • Rajagopalan N, Lu Y, Burton IW, Monteil-Rivera F, Halasz A, Reimer E, Tweidt R, Brûlé-Babel A, Kutcher HR, You FM, Cloutier S, Cuperlovic-Culf M, Hiebert CW, McCallum BD, Loewen MC. 2020. A phenylpropanoid diglyceride associates with the leaf rust resistance Lr34res gene in wheat. Phytochemistry 178, 112456. https://dx.doi.org/10.1016/j.phytochem.2020.112456 (en anglais seulement)
  • Sharma JS, McCartney CA, McCallum BD, Hiebert CW. 2022. Fine mapping and marker development for the wheat leaf rust resistance gene Lr32. G3 Genes|Genomes|Genetics, 13(2):jkac274. https://doi.org/10.1093/g3journal/jkac274 (en anglais seulement)
  • Sharma JS, McCallum BD, Hiebert CW. 2022. Development of single nucleotide polymorphism-based functional molecular markers from the Lr22a gene sequence in wheat (Triticum aestivum). Plant Breeding 141:204-211. https://doi.org/10.1111/pbr.13007 (en anglais seulement)
  • Vasudevan A, Lévesque-Lemay M, Edwards T, Cloutier S. 2023. Global transcriptome analysis of allopolyploidization reveals large-scale repression of the D-subgenome in synthetic hexaploidy wheat. Comm Biol 6:426. https://doi.org/10.1038/s420003-023-04781-7 (en anglais seulement)
  • Walkowiak S, Gao L, Monat C, Haberer G, Kassa MT, Brinton J, Ramirez-Gonzalez RH, Kolodziej MC, Delorean E, Thambugala D, Klymiuk V, Byrns B, Gundlach H, Bandi V, Siri JN, Nilsen K, Aquino C, Himmelbach A, Copetti D, Ban T, Venturini L, Bevan M, Clavijo B, Koo DH, Ens J, Wiebe K, N'Diaye A, Fritz AK, Gutwin C, Fiebig A, Fosker C, Fu BX, Accinelli GG, Gardner KA, Fradgley N, Gutierrez-Gonzalez J, Halstead-Nussloch G, Hatakeyama M, Koh CS, Deek J, Costamagna AC, Fobert P, Heavens D, Kanamori H, Kawaura K, Kobayashi F, Krasileva K, Kuo T, McKenzie N, Murata K, Nabeka Y, Paape T, Padmarasu S, Percival-Alwyn L, Kagale S, Scholz U, Sese J, Juliana P, Singh R, Shimizu-Inatsugi R, Swarbreck D, Cockram J, Budak H, Tameshige T, Tanaka T, Tsuji H, Wright J, Wu J, Steuernagel B, Small I, Cloutier S, Keeble-Gagnère G, Muehlbauer G, Tibbets J, Nasuda S, Melonek J, Hucl PJ, Sharpe AG, Clark M, Legg E, Bharti A, Langridge P, Hall A, Uauy C, Mascher M, Krattinger SG, Handa H, Shimizu KK, Distelfeld A, Chalmers K, Keller B, Mayer KFX, Poland J, Stein N, McCartney CA, Spannagl M, Wicker T, Pozniak CJ. 2020. Multiple wheat genomes reveal global variation in modern breeding. Nature 588(7837):277-283. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2961-x (en anglais seulement)
  • Wang L, Zhu T, Rodriguez JC, Deal KR, Dubcovsky J, McGuire PE, Lux T, Spannagl M, Mayer KFX, Baldrich P, Meyers BC, Huo N, Gu YQ, Zhou H, Devos KM, Bennetzen JL, Unver T, Budak H, Gulick PJ, Galiba G, Kalapos B, Nelson DR, Li P, You FM, Luo MC, Dvorak J. 2021. Aegilops tauschii genome assembly Aet v5.0 features greater sequence contiguity and improved annotation. G3 (Bethesda), Dec8; 11(12):jkab325. https://doi.org/10.1093/g3journal/jkab325 (en anglais seulement)

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