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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 />

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 />

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 />

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


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 />

E N V I R O N N E M E N T


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 />

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


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

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