Les bananes comestibles sont issues, pour l'essentiel, de deux espèces sauvages diploïdes, Musa acuminata, dont le génome est noté A, et Musa balbisiana dont le génome est noté B et dans une moindre mesure Musa schizocarpa dont le génome est noté S et Australimusa dont le génome est noté T. Les plantes de ces espèces produisent des fruits remplis de graines. Elles se reproduisent par voie sexuée ou par voie végétative à partir de rejets. Leur évolution et domestication ont abouti à des variétés stériles et parthénocarpiques. Les productions de bananiers, tant pour la consommation locale ("banane à cuire" principalement) que pour l'exportation ("banane dessert") reposent sur une base génétique très étroite ce qui confère à cette culture une très grande fragilité, notamment à l'égard du complexe parasitaire (maladies fongiques, nématodes, charançons).
Le développement de plantes résistantes aux maladies constitue le principal objectif des programmes d'amélioration.
La diversité moléculaire a fait l'objet de nombreuses études depuis une dizaine d'années. Les marqueurs RFLPs ont mis en évidence une hérédité maternelle de la transmission de l'ADN chloroplastique et paternelle de l'ADN mitochondrial. Les marqueurs RFLP nucléaires et cytoplasmiques ont également permis de caractériser la variabilité génétique de 160 bananiers diploïdes : 70 accessions sauvages séminifères de Musa acuminata, M. balbisiana and M. schizocarpa, 90 diploïdes parthénocarpiques ainsi que 150 cultivars polyploïdes ont été étudiés à l'aide de 30 sondes nucléaires et 10 sondes chloroplastiques et nucléaires. Des allèles spécifiques des 3 espèces ont été révélés. M. acuminata est apparue comme l'espèce la plus polymorphique. M. schizocarpa est apparue très voisine de l'espèce M. acuminata subsp. Banksii alors que M. balbisiana s'est révélée être l'espèce la plus éloignée. Tous les bananiers diploïdes parthénocarpiques renfermaient des allèles de M. acuminata. Cette observation confirme l'implication de M. acuminata dans la parténocarpie. Certains cultivars se sont révélés être des hybrides de M. acuminata et M. schizocarpa. Dans cette étude de diversité, les cultivars de bananes à cuire étaient étroitement associés avec l'espèce M. acuminata subsp. banksii, alors que les bananes " dessert " étaient elles associées à M. acuminata subsp. malaccensis.

Les marqueurs microsatellites ont été utilisés pour l'identification des génomes A et B et la classification des sous-espèces et cultivars de Musa (Lagoda et al, 1998a, 1998b; Grapin et al, 1998). Une soixantaine de génotypes sauvages et cultivés de diploïdes Musa acuminata ont été testés. L'organisation des sous espèces a été confirmée. Notons enfin que les quatre génomes impliqués dans les bananiers cultivés ont pu être différenciés par les techniques d'hybridation génomique in situ (D'Hont et al, 2000).
L'intérêt des séquences répétées comme marqueurs des différents génomes a été évalué (Baurens et al, 1998, 2000). Differentes SINE-like et LINE-like séquences ont été mises en évidences. La séquence Brep 1 est distribuée chez l'ensemble des Musacées. Les espèces M. acuminata et M. schizocarpa comportent le nombre de copies les plus élevé à l'inverse de l'espèce M. balbisiana.

Une carte génétique composite a été construite à partir de deux populations (200 individus) avec un LOD score de 4.75. Cette carte couvre 1227 cM et lie 373 marqueurs isozymes, microsatellites, RFLP, RAPD et AFLP en 11 groupes de liaison. La distance moyenne entre marqueurs est de 3 cM.
La cartographie de QTL de résistance à la maladie des raies noires (Mychosphaerella fijensis), une des principales maladies des bananiers, est en cours de réalisation en Guadeloupe.

Deux banques BAC ont été réalisées, l'une à partir du clone Calcutta 4 (AA) (voir figure) qui couvre 5 fois le génome total et 10 fois le génome de base (monoploïde) (Vilarinhos et al, 2002) et l'autre à partir du clone Cavendish, Grande naine (AAA) d'une couverture de 5,7 fois le génome total et 17 fois le génome de base (monoploïde). La construction d'une banque BAC du génome BB est en voie d'achèvement. Différents clones BAC repérés à partir de sondes EGRAM (issues du projet européen du même nom) présentant un large spectre d'hybridation chez les Graminées, voire au-delà, sont ne cours de séquençage dans le cadre de collaborations avec le TIGR (E-U) et l'Embrapa (Brésil).
La caractérisation des translocations au sein des différents sous-génomes A va être initiée par cytogénétique moléculaire en utilisant la technique de BAC-FISH. Ceci est réalisé dans le cadre du programme " Plateforme Biotechnologie d'Agropolis " en collaboration avec l'Embrapa (thèse d'A Vilarinhos).

Chromosomes de bananier