Palaeogenomics in cereals: Modeling of ancestors for modern species improvement

During the last decade, technological improvements led to the development of large sets of plant genomic resources permitting the emergence of high-resolution comparative genomic studies. Synteny-based identification of seven shared duplications in cereals led to the modeling of a common ancestral genome structure of 33.6 Mb structured in five protochromosomes containing 9138 protogenes and provided new insights into the evolution of cereal genomes from their extinct ancestors. Recent palaeogenomic data indicate that whole genome duplications were a driving force in the evolutionary success of cereals over the last 50 to 70 millions years. Finally, detailed synteny and duplication relationships led to an improved representation of cereal genomes in concentric circles, thus providing a new reference tool for improved gene annotation and cross-genome markers development.

RésuméLes développements technologiques ont conduit à l’élaboration et à l’accès à un volume important de données de génomique chez les plantes au cours de la dernière décennie, ce qui permet de conduire des études fines de génomique comparée. L’identification de duplications communes, par l’intermédiaire des données de synténie, a permis la modélisation de la structure d’un génome ancestral de 33,6 Mb constitué de cinq protochromosomes et porteur de 9138 protogènes fournissant de nouveaux éléments pour comprendre l’évolution des génomes de céréales. Les données récentes de paléogenomique montrent ainsi que les duplications totales de génomes sont un moteur pour le succès évolutif des céréales au cours des derniers 50 à 70 millions d’années. Enfin, l’identification précise des relations de synténie et de duplication a conduit à améliorer la représentation des génomes de céréales sous forme de cercles concentriques, apparaissant comme un nouvel outil référent pour l’amélioration de l’annotation des gènes et le développement des marqueurs issus des travaux de génomiques comparée.