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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Genetique Animale et Biologie Integrative

Unité Mixte de Recherche INRA AgroParisTech GABI Génétique Animale et Biologie Intégrative

Diversité génétique des lignées françaises de truite arc-en-ciel

@INRAE Auteur d'Ambrosio et al.
La diversité génétique de populations françaises de truite arc-en-ciel, commerciales ou expérimentales, a été étudiée sur la base de l’information moléculaire. Quatre lignées commerciales et deux expérimentales ont été génotypées avec la puce AxionTM Trout Genotyping (38000 SNPs utiles). Les résultats montrent une différentiation modérée entre les lignées.

MOTS-CLES : variabilité génétique ; sélection ; aquaculture ; truite

9128-0073
Les effectifs efficaces et la consanguinité estimés révèlent une variabilité génétique plus faible qu’attendue à partir de calculs sur pedigrees. L’utilisation des marqueurs génétiques donne une vision plus précise et révèle des événements antérieurs à la gestion rationnelle des lignées tels que des effets fondateurs. L’objectif est maintenant d’étudier l’origine et les conséquences de la diminution de variabilité génétique observée et de proposer une stratégie d’amélioration des programmes de sélection basée sur une gestion locale de la variabilité génétique le long du génome.

 

En comparaison des espèces terrestres, la sélection en aquaculture est une activité récente. Les lignées de truite arc-en-ciel sont sélectionnées en France en lignées fermées depuis les années 1990. La constitution initiale puis la sélection peuvent conduire à une réduction de la variabilité génétique. Or, cette variabilité est garante du progrès génétique à long terme et de la capacité des lignées à s’adapter aux changements d’environnement.
Pour caractériser la variabilité génétique entre les différentes lignées, on peut utiliser une analyse en composantes principales et une mesure de différenciation génétique (FST) permettant d’évaluer si les populations sont génétiquement proches ou non.
Pour caractériser la variabilité génétique à l’intérieur d’une lignée, deux indicateurs sont classiquement utilisés : la taille efficace de la population (Ne) et la consanguinité. Dans une population réelle, tous les individus ne participent pas de manière équivalente au processus reproductif et ce n’est donc pas le nombre total d’animaux de la population qui détermine la variabilité génétique. Ainsi, la taille efficace de la population, Ne, correspond à un nombre théorique de reproducteurs qui contribueraient à parts égales à la population sur le plan génétique. Le coefficient de consanguinité représente la probabilité à un locus que les deux allèles soient identiques parce qu’ils proviennent d’un même ancêtre commun. Une augmentation rapide du niveau de consanguinité qui accompagne la perte de diversité génétique peut entrainer des phénomènes de dépression de consanguinité, c’est-à-dire des effets négatifs sur la reproduction, la survie ou les performances de production des individus.
Les possibilités récentes de génotypage haut débit permettent de revisiter l’analyse de la diversité génétique, notamment en ayant une vision beaucoup plus exhaustive sur l’ensemble du génome et de son évolution en comparaison des classiques analyses de pedigree.
Les objectifs de l’étude sont d'évaluer la diversité génétique de quatre lignées commerciales et deux lignées expérimentales françaises. Pour cela 32 à 49 poissons par lignée ont été genotypés à l’aide de la puce AxionTM Trout Genotyping contenant 57501 SNPs (single nucleotide polymorphism) dont 38350 exploitables après contrôle qualité.
Nos résultats montrent une différenciation modérée entre les lignées commerciales (FST de 0.08 à 0.15) équivalent à celle estimée entre races bovines par exemple. Les effectifs efficaces sont faibles dans toutes les lignées. Une stabilisation voire une légère augmentation de cet effectif efficace est cependant observée sur les dernières générations de trois des lignées commerciales, probablement en lien avec la mise en place d’une stratégie d’optimisation des accouplements dans leur programme de sélection. Le niveau moyen de consanguinité calculé à partir des informations moléculaires varie entre 10% pour une lignée non sélectionnée et 19.5% pour une lignée sélectionnée. La consanguinité récente, accumulée sur les 3 dernières générations, varie entre 3 et 8% selon les lignées. L’utilisation de l’information moléculaire donne une vision différente et plus détaillée que l’utilisation des pedigrees. Elle révèle notamment des événements antérieurs à la gestion rationnelle des lignées tels que des effets fondateurs lors de la création des populations dont sont issues les lignées. Ce travail montre aussi une forte hétérogénéité des niveaux de consanguinité estimés d’un chromosome à un autre ou d’une région à une autre sur un même chromosome, ce qui pourrait être lié aux effets indirects de la sélection sur une réduction localisée de la variation génétique dans certaines zones du génome.

L’objectif est maintenant triple. Il s’agit d’abord de trouver si certaines étapes du cycle de vie (fécondation, 1ère alimentation …) sont à l’origine de perte de variabilité génétique dans une population non sélectionnée. En second lieu, nous allons étudier l’effet de la consanguinité sur les performances des poissons, en considérant la variabilité du niveau de consanguinité observée le long du génome. Enfin, nous proposerons une évolution de la gestion des programmes de sélection pour valoriser et préserver au mieux la variabilité génétique le long du génome.
Financement et collaborations
Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une thèse CIFRE soutenue par le SYSAAF et l’ANRT (n° ?) et des projets « 57K-Truite » et « SG-Truite » co-financés par FranceAgrimer (N°2015-0638), le FEAMP (RFEA47 0016 FA 1000016) et l’ANR (n°2017/0239).
L’étude a été menée en collaboration avec quatre sélectionneurs de truite arc en ciel français (Viviers de Sarrance, Les sources de l’Avance, Les fils de Charles Murgat et Bretagne Truite) avec l’appui technique du SYSAAF (Syndicat des Sélectionneurs Avicoles et Aquacoles Français),
  

Contact(s)

Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) : Génétique Animale

Centre(s) associé(s) : Jouy-en-josas

 

#3Perf

Priorité INRA du Document d'Orientation

#3Perf-2: D’autres leviers biologiques et technologiques pour la multi-performance.

Voir aussi

Valorisation 
Ces résultats ont été publiés et présentés dans deux congrès internationaux (International Symposium of Genetics In Aquaculture, Cairns, 2018; World Aquaculture Society, Montpellier, 2018) et à des journées à destination des professionnels (Journées Recherche Filière Piscicole et Journées Techniques du Sysaaf).
Références bibliographiques
D'Ambrosio, J., Phocas, F. (Auteur de correspondance), Haffray, P., Bestin, A., Brard-Fudulea, S., Poncet, C., Quillet, E., Dechamp, N., Fraslin, C., Charles, M., Dupont Nivet, M. (2019). Genome-wide estimates of genetic diversity, inbreeding and effective size of experimental and commercial rainbow trout lines undergoing selective breeding. Genetics Selection Evolution, 51 (1).  DOI : 10.1186/s12711-019-0468-4