PROJET SHEEPSNPQTL 2009-2011 - Inra
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<strong>PROJET</strong> <strong>SHEEPSNPQTL</strong> <strong>2009</strong>-<strong>2011</strong><br />
Utilisation d’une puce 60 000 SNP pour cartographier finement des<br />
QTL affectant des caractères de production, de résistance aux<br />
maladies et de comportement chez les ovins<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
C Moreno<br />
SAGA, LGC, SIGENAE, IHAP, URH<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Contexte<br />
1) Consortium international Sheephapmap productions de dizaines de<br />
milliers de SNP par séquençage de BAC (petites séquences).<br />
2) En aout <strong>2009</strong>: Mise en production par Illumina d’un nouvel outil<br />
génomique révolutionnaire: « puce ovine 60 000 SNP »<br />
projet SheepSNPQTL pour utiliser cet outil sur des protocoles QTL<br />
existants (population et phénotypage disponibles).<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T
SheepSNPQTL: Les objectifs-WP<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Première utilisation de puces 60 000 SNP chez les ovins<br />
1) WP1-4: Identifier les régions génétiques des<br />
gènes (IC=1-5 cM) affectant des caractères:<br />
■ de résistance aux maladies (mammites,<br />
parasitisme, Tremblante atypique)<br />
■ d’adaptation et de comportement<br />
■ laitiers<br />
■ bouchers<br />
2) WP2: génotypage et netoyage des génotypes<br />
3) WP3:Vérifier la position des 60 000 SNP (panel RH + pop génotypées)<br />
4) Diversité génétique et signature de sélection (notamment pour les<br />
Lacaune viande/lait)<br />
5) WP5: Proposer des gènes candidats quand il y en a!<br />
6) WP6: Tester la sélection génomique en Lacaune Lait<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
BONUS!
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
SheepSNPQTL: Les populations<br />
POPULATION<br />
Panel RH<br />
Lacaune OL OV<br />
BC INRA401*BB:<br />
Résistance au Parasite<br />
Comportement et adaptation<br />
en INRA401<br />
Lacaune lait Ferme<br />
Lignées divergentes CCS<br />
TA/Lacaune<br />
génotypées<br />
hypothèse<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
Multigénique<br />
Gène majeur<br />
Gène majeur<br />
3773 Génotypages sont disponibles depuis début septembre au<br />
lieu des 2000 prévus initialement<br />
-<br />
Cas-témoins<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Type de protocole<br />
Localisation des SNP<br />
Signature sélection<br />
Père (4)<br />
Père (10)<br />
Petite fille (33) et SG<br />
Cas-témoins<br />
effectifs<br />
90<br />
185<br />
1147<br />
962<br />
1043+111<br />
215<br />
20/60
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Cartographie de marqueurs à<br />
• Panel RH= 90 hybrides irradiés<br />
(‘LGBC’)<br />
l’aide d’un panel RH<br />
• Utilisation de la méthode Servin et al (in<br />
press): utilisation simultanée des<br />
information RH et carte virtuelle<br />
• 48924 marqueurs sur le génome virtuel<br />
• 47814 marqueurs génotypés<br />
• 38956 marqueurs cartographiés avec le<br />
panel<br />
Les premières cartes RH sont disponibles sur:<br />
http://narcisse.toulouse.inra.fr/pre-narcisse<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Exemple<br />
OAR13
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Participation au projet<br />
international SheepHAPMAP<br />
• 74 races 2819 individus (dont 185<br />
lacaune lait et viande)<br />
• classement attendu des races en fonction<br />
de leur continent d’origine<br />
• observation de signature de sélection<br />
pour des gènes connus ou pas:<br />
-RXFP2 chez races sans cornes,<br />
- GDF8 en Texel,<br />
-PTGS1 en Lacaune (synthèse prostaglandine)<br />
Arbre de Neighbor-joining; distances de divergence<br />
-OAR 11 en Lacaune<br />
calculées a partir du DL (Hans Lenstra, Ben Hayes).<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
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Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
SheepSNPQTL: Les populations<br />
POPULATION<br />
Panel RH<br />
Lacaune OL OV<br />
BC INRA401*BB:<br />
Résistance au Parasite<br />
Comportement et adaptation<br />
en INRA401<br />
Lacaune lait Ferme<br />
Lignées divergentes CCS<br />
TA/Lacaune<br />
génotypées<br />
hypothèse<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
Multigénique<br />
Gène majeur<br />
Gène majeur<br />
3773 Génotypages sont disponibles depuis début septembre au<br />
lieu des 2000 prévus initialement<br />
-<br />
Cas-témoins<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Type de protocole<br />
Localisation des SNP<br />
Signature sélection<br />
Père (4)<br />
Père (10)<br />
Petite fille (33) et SG<br />
Cas-témoins<br />
effectifs<br />
90<br />
185<br />
1147<br />
962<br />
1043+111<br />
215<br />
20/60
QTL détectés sur la résistance au parasitisme<br />
1- PROTOCOLE EXPERIMENTAL<br />
FEC1 FEC2<br />
D0:<br />
10000 HC L3<br />
2- QTL DETECTES (QTLMAP)<br />
15 QTL sur 11 chromosomes<br />
(0.12 – 0.26 σp)<br />
Dont un QTL majeur sur OAR12<br />
agissant en 1° et 2° infestations<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
D 0<br />
PCV0<br />
3 mois Infection 1<br />
.<br />
D 25<br />
FEC<br />
D 35<br />
FEC<br />
D 41<br />
PCV1<br />
D 0<br />
traitement Infection 2<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
D 25<br />
FEC<br />
172 SNP<br />
D 35<br />
FEC<br />
D 41<br />
PCV2<br />
FEC1,<br />
FEC2,<br />
dif-PCV2
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
SheepSNPQTL: Les populations<br />
POPULATION<br />
Panel RH<br />
Lacaune OL OV<br />
BC INRA401*BB:<br />
Résistance au Parasite<br />
Comportement et adaptation<br />
en INRA401<br />
Lacaune lait Ferme<br />
Lignées divergentes CCS<br />
TA/Lacaune<br />
génotypées<br />
hypothèse<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
Multigénique<br />
Gène majeur<br />
Gène majeur<br />
3773 Génotypages sont disponibles depuis début septembre au<br />
lieu des 2000 prévus initialement<br />
-<br />
Cas-témoins<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Type de protocole<br />
Localisation des SNP<br />
Signature sélection<br />
Père (4)<br />
Père (10)<br />
Petite fille (33) et SG<br />
Cas-témoins<br />
effectifs<br />
90<br />
185<br />
1147<br />
962<br />
1043+111<br />
215<br />
20/60
Recherche de QTL sur des caractères<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
d’adaptation et de comportement<br />
1- LES CARACTERES :<br />
Test du « couloir » Test du « manège »<br />
Fait sur agneaux et<br />
brebis après mise bas<br />
7<br />
6<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Mesures comportementales : bêlements, approche des congénères en<br />
présence de l’homme, évitement d’un homme mobile, activité locomotrice,<br />
postures de vigilance<br />
Mesure Pelage: Pelage double long jarreux/simple frise court survie à la<br />
naissance car protection thermique<br />
2- LES QTL préliminaires :<br />
2 QTL à effet majeur sur le pelage<br />
à la naissance sur OAR 13 et 15<br />
log(1/prob)<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
1<br />
29<br />
60<br />
87<br />
117<br />
146<br />
181<br />
210<br />
246<br />
274<br />
306<br />
335<br />
364<br />
395<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
3<br />
2<br />
425<br />
454<br />
482<br />
514<br />
543<br />
573<br />
4<br />
601<br />
631<br />
661<br />
693<br />
OAR13<br />
5<br />
1<br />
726<br />
755<br />
788<br />
825<br />
nu mkr<br />
6<br />
858<br />
894<br />
940<br />
972<br />
1001<br />
1032<br />
1062<br />
1095<br />
1125<br />
1161<br />
1196<br />
1226<br />
1258<br />
1296<br />
1323<br />
1356<br />
1387<br />
1416<br />
1454<br />
1486<br />
1518
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
SheepSNPQTL: Les populations<br />
POPULATION<br />
Panel RH<br />
Lacaune OL OV<br />
BC INRA401*BB:<br />
Résistance au Parasite<br />
Comportement et adaptation<br />
en INRA401<br />
Lacaune lait Ferme<br />
Lignées divergentes CCS<br />
TA/Lacaune<br />
génotypées<br />
hypothèse<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
multigénique<br />
Multigénique<br />
Gène majeur<br />
Gène majeur<br />
3773 Génotypages sont disponibles depuis début septembre au<br />
lieu des 2000 prévus initialement<br />
-<br />
Cas-témoins<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Type de protocole<br />
Localisation des SNP<br />
Signature sélection<br />
Père (4)<br />
Père (10)<br />
Petite fille (33) et SG<br />
Cas-témoins<br />
effectifs<br />
90<br />
185<br />
1147<br />
962<br />
1043+111<br />
215<br />
20/60
Recherche de QTL de résistance aux<br />
1- A partir des familles QTL Lacaune:<br />
Caractère: Valeur génétique CCS<br />
QTLMAP identification préliminaire de<br />
régions QTL sur OAR 7, 11 et 23<br />
2- A partir de lignées divergentes sélectionnées sur les CCS:<br />
Caractère: absence/présence d’abcès mammaires<br />
Analyses préliminaires:Test Cochran-Armitage (fréquence<br />
génotypes cas-controles)signal sur OAR5<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
mammites<br />
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Testage de la sélection génomique<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
en Lacaune lait et MTR<br />
• 1043 Lacaune males avec au moins 30 fils + 1800<br />
(1998-2006) (projet région Rochefort’in)<br />
• 111 MTR +1400 (projet EU intereg GENOMIA)<br />
• Typages complémentaires seront disponibles en<br />
<strong>2011</strong><br />
• Les premières analyses sont en cours<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
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Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Perspectives pour <strong>2011</strong><br />
• Génotypages complémentaires disponibles en novembre 2010<br />
• Utilisation des cartes génétiques pour valider les cartes RH<br />
• Analyse QTL des caractères comportement, production laitière et<br />
bouchère, …<br />
• Utilisation du LD pour affiner les positions des QTL proposer<br />
des gènes candidats<br />
• Testage de la sélection génomique en lacaune lait et MTR<br />
• Publications des premiers résultats<br />
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Recherche<br />
QTL<br />
Détection de<br />
GENE<br />
SELECTION<br />
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
SheepSNPQTL=>amorçage de<br />
Acronyme<br />
SheepSNPQTL<br />
Phenofinlait<br />
3SR<br />
genovicap<br />
Roquefort’in<br />
Genomia<br />
nouveaux projets<br />
Objectifs<br />
Cartographier finement des QTL sur la<br />
résistance aux maladies, les caractères<br />
bouchers et laitiers, le comportement<br />
Cartographier finement des QTL sur la<br />
composition fine des laits<br />
Trouver les gènes et leur(s) fonction(s)<br />
sur la résistance aux mammites et au<br />
parasitisme, le taux d’ovulation<br />
Utilisation de l’info génomique dans les<br />
schémas de s élection ovin et caprin<br />
Sélection génomique en Lacaune Lait<br />
Sélection génomique en races ovines<br />
laitières des Pyrénées Français et<br />
Espagnols<br />
Espèce<br />
Ovins<br />
Bovins,<br />
Ovins,<br />
Caprins<br />
Ovins,<br />
Caprins<br />
Ovins,<br />
Caprins<br />
Ovins<br />
Ovins<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
Durée<br />
<strong>2009</strong>-<br />
<strong>2011</strong><br />
<strong>2009</strong>-<br />
2012<br />
2010-<br />
2013<br />
2010-<br />
2012<br />
2010-<br />
2013<br />
2010-<br />
2013<br />
Financeur<br />
Apisgene<br />
ANR<br />
Apisgene<br />
ANR…<br />
EU<br />
Apisgene<br />
CASDAR<br />
FUI -<br />
REGION MP<br />
INTER-<br />
REG (EU)??
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Remerciements<br />
• Les partenaires Financiers: ANR, APISGENE, DGA<br />
• Les partenaires du projet:<br />
SAGA: C Moreno, R Rupp, A Tiscazes, A Legarra, L Bodin, C Robert,<br />
D Allain, D Francois, D Hazard, E Manfredi, F Barillet, G<br />
Salle, J.M Elsen.<br />
LGC: B Servin, T Faraud, M San Cristobal, D Robelin, S Boitard, G<br />
Tosser-Klopp, P Mulsant, K Tabet<br />
SIGENAE: P Dehais, C Klopp,J Dupiot<br />
IHAP: G Foucras, P Jacquiet<br />
URH: A Boissy<br />
• Les prestataires de service: LABOGENA, ILLUMINA,<br />
GENESEEK<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Merci de votre attention<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T
Reunion AGENAE 8-9 nov 2010<br />
SheepSNPQTL<br />
Contrôle qualité des<br />
typages SNP<br />
1) Elimination des Marqueurs:<br />
• Inutiles :<br />
• Supprimés par sheep HAPMAP:<br />
• Pourcentage d’erreurs > 5%:<br />
• Call freq < 90% :<br />
• Hardy-Weinberg:<br />
2) Elimination de génotypes chez les animaux:<br />
• 108 puces remboursables<br />
• 3773 animaux génotypés<br />
• 26 animaux en erreurs de filiation<br />
A L I M E N T A T I O N<br />
A G R I C U L T U R E<br />
E N V I R O N N E M E N T<br />
No rm R<br />
2,40<br />
2,20<br />
2<br />
1,80<br />
1,60<br />
1,40<br />
1,20<br />
1,00<br />
0,80<br />
0,60<br />
0,40<br />
0,20<br />
0,00<br />
-0,20<br />
-0,40<br />
OAR6 _919 2064 0.1<br />
2345 2422 695<br />
0 0,20 0,40 0,60 0,8 0 1<br />
Norm Theta<br />
4532<br />
1220<br />
27<br />
82<br />
9<br />
5870 SNP supprimés