Projet ANR-14-CE02-0006 – GenoPopTaille : Estimation de la taille absolue de population marines en danger par identification génétique des paires parent-descendant
Programme : Comprendre et prévoir les évolutions de l'environnement (DS0101)
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur pascal lorance (Ecologie et modèles pour l'halieutique)
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 458428.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : GenoPopTailleÉvaluer la taille absolue (nombre de géniteurs) de populations marines par méthode génétique
Estimer l'abondance d'une population par une méthode génétique novatriceDans un cadre écosystémique, l'exploitation durable des ressourceshalieutiques dépend non seulement de l'état des populations desespèces cibles principales pêchées mais aussi de celui despopulations des espèces prises comme captures accessoires. Enparticulier, certaines espèces accessoires,  comme les raies ou les requins dont les effectifs ont décliné très fortement au cours du 20èmesiècle, sont plus sensibles à l'exploitation que les espèces cibles.Le projet GenoPopTaille propose de développer une applicationnovatrice de nouveaux outils de génomique chez la raiebouclée, Raja clavata, pour estimer l'effectif absolu de cette espècedans le Golfe de Gascogne à partir de l'identification génétique despaires parent-descendant.
Paires de parent-descendantUne nouvelle méthode reposant sur l'identification génétique despaires parent-descendant a récemment été développée pour estimerla taille absolue de petites populations. La méthode repose sur leprincipe de marquage-capture-recapture qui est bien éprouvée enutilisant un marquage génétique des parents et une recapture viales descendants.L'essor rapide des techniques de génomique au cours de la dernièredécennie offre désormais la possibilité de séquencer ou génotyper àhaut-débit un grand nombre d'échantillons sur plusieurs centainesou milliers de marqueurs génétiques.
Résumé de la soumission : Dans un cadre écosystémique, l'exploitation durable des ressources halieutiques dépend non seulement de l'état des populations des espèces cibles principales mais aussi de celui des populations des espèces pêchées comme captures accessoires. En particulier, certaines espèces accessoires sont plus sensibles à l'exploitation que les espèces cibles ; c'est notamment le cas de nombreuses espèces d'élasmobranches (raies et requins) dont les effectifs ont décliné au cours du XX siècle, parfois très fortement. De plus, la biologie des raies et requins reste encore mal connue, et les approches halieutiques classiques pour estimer l'abondance de ces espèces se révèlent coûteuses et le plus souvent irréalisables à cause des faibles nombres observés.Une nouvelle méthode reposant sur l'identification génétique des paires parent-descendant a récemment a été développée pour estimer la taille absolue de petites populations. La méthode repose sur le principe de marquage-capture-recapture qui est bien éprouvée pour des marquages physiques mais en utilisant un marquage génétique des parents est une recapture via les descendant. Toutefois, cette approche génétique est encore très peu utilisée pour l'évaluation des ressources halieutiques, avec peu de résultats finaux publiés, ceci en raison, notamment, des difficultés techniques et du coût induit par l'application des outils génétiques à l'échelle d'une population marine complète.L'essor rapide des techniques de génomique au cours de la dernière décennie offre désormais la possibilité de séquencer ou génotyper à haut-débit un grand nombre d'échantillons sur plusieurs centaines ou milliers de marqueurs génétiques. Ainsi, le projet GenoPopTaille propose de développer une application novatrice de ces nouveaux outils de génomique chez la raie bouclée, Raja clavata, pour estimer l'effectif absolu de cette espèce dans le Golfe de Gascogne à partir de l'identification génétique des paires parent-descendant. La raie bouclée a été choisie pour ce projet parce que son abondance est présumée modérée permettant l’application de la méthode et l'échantillonnage de nombreux individus dans les captures de la pêche commerciale est possible.Dans un premier temps, le projet GenoPopTaille s’appuiera sur les nouvelles techniques de séquençage à haut-débit (séquençage RAD) pour caractériser  la structure génétique et les flux de gènes des populations de raies bouclées dans l’Atlantique Nord-Est à partir de plusieurs milliers de marqueurs SNP (Single Nucleotide Polymorphism). Les SNPs les plus informatifs dans le Golfe de Gascogne seront alors choisis pour, dans un second temps, génotyper un grand nombre d'adultes et de juvéniles (~7000 individus) sur un grand nombre de SNPs (~200). Ces données génétiques serviront alors à l'identification des paires parent-descendant. Le nombre de paires parent-descendants sera ensuite utilisé pour estimer par une approche statistique l'abondance de la population de géniteurs en prenant compte des facteurs comme la fécondité des individus et la mortalité. L’inclusion d’autres liens de parenté (i.e. reconstruction de familles de plein-frères et demi-frères) sera également évaluée pour les estimations d'abondance. De plus, l’utilisation des capsules d'œufs échouées à la côte sera testée pour surveiller génétiquement l'abondance des populations de raies, en utilisant les capsules collectées par un programme de science participative en cours sur les côtes françaises.Les défis à relever par le projet GenoPopTaille sont d’abord statistique (développement de modèles de dynamique des populations et estimation des paramètres) mais aussi l'utilisation novatrice des outils génétiques. Le projet inclut une analyse de coût-bénéfice pour évaluer l'applicabilité de la méthode à d’autres populations de poissons, notamment des espèces en déclin ou menacées, dont l’abondance ne peut pas facilement être estimée par d'autres moyens.
Résultats : Les premiers résultats obtenus sont techniques et concernent des étapes intermédiaires de génomique de population de la raie bouclée. Ces résultats sont cruciaux pour la poursuite du projet car ils permettront dans les tout prochains mois de developper les marqueurs génétiques utilisés pour identifier les paires de parent-descendants.
Perspectives : Les perspectives sont le développement d'une méthode d'estimation de l'abondance par génétique applicable aux populations de poissons peu abondante ou relativement rares pour lesquelles les méthodes classiques basées sur les données des pêches commerciales et des campagnes à la mer sont souvent mises en échec
Publications et brevets : Aucun