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Détection de QTL : quelques exemples de dispositifs chez les poissons
Edwige Quillet
To cite this version:
Edwige Quillet. Détection de QTL : quelques exemples de dispositifs chez les poissons. Journées Techniques Piscicoles du SYSAAF, Jun 2015, Rennes, France. 21 diapos. �hal-01194154�
Edwige Quillet
INRA, UMR Génétique Animale et Biologie Intégrative Génétique en Aquaculture
Jouy-en-Josas
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Détection de QTL : quelques exemples de dispositifs chez les
poissons
La mise en œuvre des outils de la génomique:
enjeux pour le SYSAAF et ses adhérents
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Principes de détection
Ce qu’on voit: les marqueurs génétiques (généralement ordonnés sous forme de cartes génétiques
Ce qu’on cherche: les QTL (gènes) qui influencent le caractère
Nombre de gènes
Effet du gène sur le …
QTL(Quantitativ e Trait Loci)
Principe : rechercher une association préférentielle entre la variation allélique à un (ou plusieurs) marqueur(s) génétique(s) ET la
performance des animaux
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Principe de détection
Gamète maternel Gamète
paternel QTL
marqueur
Gamètes parentaux, association entre allèles mq/QTL conservée
Gamètes recombinants, association entre allèles mq/QTL perdue
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Principe de détection
Gamète maternel Gamète
paternel QTL
Marqueur 1
Association marqueur/QTL conservée dans un plus grand nombre de cas Marqueur 2
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Principe de détection
Stratégie
Faible densité en marqueurs
Situations avec peu de cassures entre marqueurs et QTL Recherche d’association au niveau intra-famille = recombinaison sur une seule génération (analyse de liaison)
un marqueur donne de l’information sur le contenu d’un ‘grand’ fragment de chromosome = test puissant et robuste, mais localisation des QTL souvent
imprécise
Forte densité en marqueurs
Situations avec un plus grand nombre de cassures = fragments chromosomiques plus petits
Recherche d’association au niveau de la population (analyse d’association)
Test puissant, moins robuste (!! faux positifs)
Localisation des QTL plus précise Combinaison des 2 approches
JT SYSAAF, 03/06/2015, Rennes
Les dispositifs intra familles
Si QTL (Q, q) à proximité du marqueur M (A,a)
Performance
Q q
a
A Q
q
A a
parent
descendants
QTL?
M
M M
M M
M
M
Carte génétique (marqueurs)
Information uniquement si le parent est hétérozygote au
marqueur ET au QTL
Marqueur
Les dispositifs intra familles
Dispositif type
familles QTL choisies pour maximiser la probabilité que les parents utilisés soient hétérozygotes au QTL
- croisement de 2ème génération (F2 ou Back-cross) entre fondateurs sélectionnés pour des performances divergentes
- hétérogénéité des performances intra-famille
nombre assez élevé d’individus par famille (100-200, jusqu’à 1000)
nombre de familles limité (<10)
faible densité marqueurs : 50-300 microsatellites
Quelques ‘astuces’ pour faire des économies
augmenter le contraste de performance entre groupes de descendants
génotypage sélectif (individus extrêmes)
utiliser la gynogenèse (descendants homozygotes uniquement) (Verrier et al, 2013, résistance SHV)
Les dispositifs intra familles
q Q
Intéressant si familles de
grande taille (poisson) et
phénotypage peu coûteux
Quelques ‘astuces’ pour faire des économies
Les dispositifs intra familles
génotypage en 2 étapes pour exploiter les différences de
comportement méïotique entre mâles et femelles (saumon atlantique)
pooler les ADN des individus ayant des performances proches
(Wang et al, 2014; vibriose flétan
japonais)
Ex : QTL de résistance à l’IPN chez le saumon
Etude 1: Ecosse (Houston et al, 2008; Landcatch)
200 familles testées en ferme (55000 smolts) Mortalité moyenne: 30%
10 000 individus (5000 M /5000 V) assignés par marqueurs
10 familles FS: n=51-71, environ 50% de mortalité ( 580 ind)
Etape 1: étude de la ségrégation dans les familles de pères avec 2- 3 µsat/chromosome QTL sur 3 chromosomes (LG21, 26, 19)
Etape 2: localisation + fine dans les familles de mères: ajout de 5, 3
et 2 µsat sur les 3 chromosomes d’intérêt
Ex : QTL de résistance à l’IPN chez le saumon
(Houston et al, 2008)
Détection d’un QTL majeur sur LG21
Voie mâle Voie femelle
7 parents informatifs sur 20 individus ( 30%) 1 famille avec 2 parents hétérozygotes
RR= 9% mortalité (smolts en mer) SS= 84% mortalité
Ex : QTL de résistance à l’IPN chez le saumon
Etude 2: Norvège
(Moen et al, 2009; Aqua Gen)- 10 familles de 1000 post-smolts infectés par injection IP - 8 avec mortalité intermédiaire, 1R et 1S
- génotypage sélectif: 92 morts précoces/92 survivants par famille (1840 ind) - 136 microsatellites
2 QTL, dont un (LG21) à effet fort
génotypage de 18 marqueurs
supplémentaires (cartographie fine)
Ex : QTL de résistance à l’IPN chez le saumon
3 cM
41 ‘allèles’ dans 72 parents hétérozygotes 38 totalement liés à l ’allèle R ou S au QTL, mais pas d’association univoque
Permettent de classer correctement 72% des parents pour leur statut au QTL
Houston et al, 2012
Avec des marqueurs RADseq (n6000) 9000 individus génotypés/phénotypés
2 SNP très fortement associés à la résistance dans 2 cohortes différentes
Allèle RR au SNP : 0 à 10% de mortalité
Alllèle SS au SNP: 40 à 60% de mortalité
Les dispositifs intra familles
Résultats : de nombreux QTL identifiés
Espèce Maladie Dispositif Marqueurs Nb QTL Effet Ref
IPN 10 familles, 50-70
ind/famille <50 µsat 3 80% Vp intra-famille Houston et al, 2008 10 familles, 184
ind/famille 136 µsat 1 29% Vp, 83% Vg Moen at al, 2009
ISA 2 familes, 79 ind (puis
20 famille)s AFLP 1 6-9% Moen et al, 2004, 2007
PD 20 familles, 41-90
ind/fam 69 SNP + 29 SNP 4 5-10% Gonen et al, 2014
SHV 2 familles HD, 240
ind/fam 140 µsat 6 survie : 0% -30 à 50% Verrier et al, 2013
Flavo 3 familles, 200-260 ind/fam 270 µsat 9 13-40% Vp Vallejo et al, 2014
Flavo 1 famille HD , 280 ind 200µsat, 50 SNP 6 survie: 10/70% Quillet et al, 2014
Myxobolose 1 famille F2, 480 ind + 3 fam (96 ind/fam)
122 µsat + 21
AFLP 1 50-80% Baerwald et al, 2011
furonculose 4 familles, 150 ind/fam 100/fam 5 up to 17% Rodrigez-Ramilo, 2011
Parasite
Philasteride 4 familles, 150 ind/fam 100-200/fam 3 Rodrigez-Ramilo, 2012
SHV 3 familles, 90 ind/fam 80-90/fam 5 up to 14% Rodrigez-Ramilo, 2014
Sériole parasite
Benedenia 2 familles, 90 ind/fam 1000 mq (SNP +
µsat) 2 10-14% Ozaki et al, 2013
Flétan
japonais vibriose 1 famille, 81 ind 221 µsat (2 pools
de 15 ind) 1-3 60% Wang et al, 2014
Truite Saumon
Turbot
