New hypothesis elucidates self-incompatibility in the olive tree regarding S-alleles dominance relationships as in the sporophytic model

Most olive varieties are not strictly self-incompatible, nevertheless, they request foreign pollen to enhance fruit yield, and consequently orchards should contain pollinisers to ensure fruit set of the main variety. The best way to choose pollinisers is to experiment numerous crosses in a diallel design. Here, the genetic mode of inheritance of SI in the olive is deciphered and it does not correspond to the GSI type, but to the SSI type. It leaves S-allele dominance relationship expression in the male (pollen and pollen tube), but not in the female (stigma and style). Thus, a pair-wise combination of varieties may be inter-compatible in one direction (male to female, or female to male) and inter-incompatible in the other direction. Dominance relationships also explain different levels of self-pollination observed in varieties. Little efficient pollinisers were found and predicted in varieties; nevertheless, some new efficient pair-wise allele combinations are predicted and could be created. This model enables one to forecast compatibility without waiting for several years of yield records and to choose pollinisers in silico.

RésuméLa plupart des variétés d’olivier ne sont pas entièrement auto-incomptibles (AI), néanmoins elles nécessitent du pollen étranger pour augmenter le rendement en fruits et donc les vergers doivent contenir des polliniseurs pour assurer la production de la variété majeure. Le déterminisme génétique du caractère AI n’est pas connu et donc la meilleure façon de choisir le polliniseur est de réaliser de nombreux croisements selon un plan diallèle. Ici, nous proposons un modèle du déterminisme génétique de l’auto-incompatibilié qui correspond au type sporophytique. Ce type permet des relations de dominance entre allèles du côté mâle (pollen et tube pollinique), mais non du côté femelle (stigmate et style). Cela se traduit pour un paire de variétés par la production de fruits (inter-compatibilité) dans une direction du croisement et l’absence (inter-incompatibilité) dans l’autre direction. De plus, les relations de dominance expliquent aussi les divers niveaux d’auto-fertilité des variétés. Expérimentalement, peu de polliniseurs efficaces sont trouvés dans les variétés, mais le modèle permet de prédire des combinaisons d’allèles plus efficaces qui pourraient être créées. Le modèle permet de prédire l’inter-compatibilité entre variétés sans attendre de longues années d’expérimentation et de choisir les polliniseurs in silico.