Amélioration de l’agropyre à crête [Agropyron cristatum (L.) Gaertn.] grâce au génotypage par séquençage et à la sélection génomique

Droit d’auteur : © 2020 Baral et al. Il s’agit d’un article en libre accès distribué selon les termes de la licence d’attribution Creative Commons, qui permet une utilisation, une distribution et une reproduction sans restriction sur n’importe quel support, à condition que l’auteur d'origine et la source soient mentionnés. L’agropyre à crête [Agropyron cristatum (L.) Gaertn. ] fournit un fourrage de grande qualité et très appétissant pour le pâturage en début de saison. L’amélioration génétique de l’agropyre à crête a été rendue difficile par la complexité de son génome, sa nature d’allogame, son long cycle de reproduction et le manque de marqueurs moléculaires informatifs. La sélection génomique a le potentiel d’améliorer les caractéristiques des espèces fourragères vivaces, et le génotypage par séquençage a permis la mise au point de marqueurs pangénomiques chez les plantes polyploïdes non modèles. Nous avons tenté d’explorer l’utilité du génotypage par séquençage et de la sélection génomique pour la sélection de l’agropyre à crête. Nous avons réalisé le séquençage et le phénotypage de 325 génotypes représentant 10 lignées de sélection. L’analyse bioinformatique a permis d’identifier 827, 3 616, 14 090 et 46 136 marqueurs de polymorphisme nucléotidique à des niveaux de marqueurs manquants de 20 %, 30 %, 40 %, respectivement. Nous avons examiné quatre modèles de sélection génomique (BayesA, BayesB, BayesCπ et rrBLUP) quant à l’exactitude de la prédiction de neuf caractéristiques agro-morphologiques et de trois caractéristiques de valeur nutritive. Nous avons obtenu une exactitude modérée (0,20 à 0,32) pour la prédiction des jours d’épiaison, de la largeur des feuilles, de la hauteur des plantes, du diamètre des touffes, des talles par plante et de la vigueur au début du printemps pour les génotypes évalués à Saskatoon, au Canada. Nous avons obtenu une exactitude similaire (0,29 à 0,35) pour prédire la repousse automnale et la hauteur des plantes pour les génotypes évalués à Swift Current, au Canada. Les modèles bayésiens ont affiché une exactitude similaire ou supérieure à celle du modèle rrBLUP. Ces résultats montrent la faisabilité de l’application de la sélection génomique pour une espèce non modèle pour faire progresser l’amélioration des plantes.