Projet ANR-10-GENM-0014 – GEMBAL : Génomique multi-race des Bovins Allaitants et Laitiers
Programme : Génomique, Biotechnologies végétales (GENOM-BTV) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Madame Florence PHOCAS (INSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE AGRONOMIQUE - CENTRE DE RECHERCHE DE JOUY-EN-JOSAS)
Partenaires : Institut de l'Élevage; Génétique Animale et Biologie Intégrative; Races de France; ALLICE
Montant : 661999.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : Adapter les outils et les objectifs de sélection pour gérer efficacement les productions françaises de lait et viande bovine est un enjeu majeur des prochaines années. La sélection génomique fournit une occasion prodigieuse de réorienter la sélection bovine pour un élevage plus durable. Le projet Gembal a pour objet le développement d’une évaluation génomique multi-raciale afin d’étendre la sélection génomique à toutes les races allaitantes et laitières, y compris celles à faibles effectifs. L’accent sera mis sur les caractères fonctionnels et maternels : facilité de vêlage, fertilité et longévité des vaches tant laitières qu’allaitantes. A l’échelle nationale, ce projet devrait être le socle commun de tous les programmes de sélection génomique, évitant ainsi un foisonnement de petites initiatives inefficaces.
Le coeur du projet est la constitution de la base technique nécessaire au développement d’une sélection génomique multi-raciale chez les bovins laitiers et allaitants. L’idée centrale est qu’un échantillon – appelé population d’imputation – sera génotypé avec une puce haute densité dans chaque race, alors que la plupart des individus sera génotypée à plus faible coût sur une puce moyenne densité. La condition requise pour constituer les populations d’imputation est l’utilisation massive d’un nouvel outil moléculaire, une puce haute densité avec 800 000 SNP développée par Illumina au sein d’un consortium incluant l’INRA et l’UNCEIA. La tâche 2 est dédiée à cette partie technique du projet.
Les ressources génétiques bovines ainsi générées en tâche 2 serviront de matériel biologique pour les recherches académiques de la tâche 3 visant à caractériser la diversité génétique entre races et l’histoire de chaque population soumise à son propre contexte de dérive et de sélection.
La tâche 4 correspond à l’imputation, à savoir la procédure statistique permettant d’inférer les génotypes manquants de la plupart des individus à partir d’une information génotypique complète dans une population d’imputation de taille limitée. La qualité de l’imputation sera étudiée en fonction des tailles effective de population et d’échantillon d’imputation de chaque race. Des algorithmes de calcul efficace seront développés car l’imputation va induire beaucoup de contraintes informatiques avec le développement rapide de la sélection génomique.
Puis, un modèle de prédiction génomique, utilisant le déséquilibre de liaison entre races, sera développé en tâche 5. Les défis méthodologiques sont le développement d’approches statistiques robustes et puissantes ainsi que de programmes informatiques pour la prédiction dans un contexte multi-racial, en particulier pour des caractères fonctionnels avec des effets génétiques directs et maternels corrélés. Les applications correspondantes seront conduites en tâches 6 et 7, respectivement pour les races laitières et allaitantes.
En tâche 6, la disponibilité dans les trois principales races françaises de populations de référence de taille conséquente permettra des comparaisons précises d’évaluation génomique intra- et entre-races, révélant probablement ainsi les conditions nécessaires à une implémentation réussie d’une sélection génomique multi-raciale. Une stratégie alternative consistera à vérifier si les fragments chromosomiques conservés correspondant à des haplotypes favorables détectés dans une grande race ségrègent aussi dans les plus petites races. Alors une évaluation génomique basée sur ces haplotypes pourrait être proposée pour ces dernières races.
En tâche 7, la population de référence multi-raciale sera constituée des 2 300 taureaux qui constitueront aussi les populations allaitantes d’imputation. Si un nombre suffisant de QTL est détecté comme commun aux races allaitantes et laitières, une détection de QTL et un calcul d’équation de prédiction génomique entre l’ensemble des populations de référence laitières et allaitantes sera effectué pour les caractères maternels.