Analyse d’association pangénomique visant les locus à caractère quantitatif (QTL) hétérotiques chez les bovins de boucherie multiraces et croisés

Citation

Akanno, E.C., Chen, L., Abo-Ismail, M.K., Crowley, J.J., Wang, Z., Li, C., Basarab, J.A., MacNeil, M.D., Plastow, G.S. (2018). Genome-wide association scan for heterotic quantitative trait loci in multi-breed and crossbred beef cattle 06 Biological Sciences 0604 Genetics. Genetics Selection Evolution, [online] 50(1), http://dx.doi.org/10.1186/s12711-018-0405-y

Résumé en langage clair

L’hétérosis est un accroissement de la performance des descendants résultant du mélange des contributions génétiques des parents. Les effets de dominance, qui font référence à un allèle ou à un type de gène ayant plus d’effets que l’autre, pourraient constituer un mécanisme génétique sous jacent à l’hétérosis. Dans cette étude, nous avons effectué une analyse d’association pangénomique à l’aide de données provenant de bovins de boucherie de race pure et issus d’un croisement de races pour identifier les polymorphismes mononucléotidiques (SNP) qui montrent une association ou des effets significatifs de dominance sur les caractères de croissance et de la carcasse dans un modèle comprenant les effets de substitution allélique aux SNP indépendants. Six SNP présentaient des associations de dominance significatives pour le poids au sevrage (WWT) et le score de persillage (MBS) sur les chromosomes bovins (BTA) 4, 7, 10 et 16. Ces SNP expliquent 0,002 % et 0,17 % de la variance phénotypique totale pour le WWT et le MBS, respectivement, et se trouvent sur six gènes candidats présumés, sous jacents à ces associations. Deux des SNP hétérotiques pour WWT et MBS se trouvent dans les introns des gènes HSPA4 et ICA1, respectivement. Bien que les proportions de la variance phénotypique totale expliquées par les effets génétiques de dominance aient été modérées pour les caractères étudiés, nos résultats semblent indiquer que les effets de dominance sont polygéniques. Les résultats de la recherche aideront l’industrie bovine à concevoir de meilleurs programmes de croisement pour améliorer l’hétérosis et la performance de production.

Résumé

© de la Couronne, 2018. Contexte : Il a été avancé que l’hétérosis serait causée par des effets de dominance. Nous avons effectué une analyse d’association pangénomique conjointe à l’aide de données sur les bovins de boucherie multiraces et croisés afin d’identifier les polymorphismes mononucléotidiques (SNP) ayant des effets de dominance significatifs associés aux variations des caractères de croissance et de la carcasse et de comprendre le mode d’action de ces associations. Méthodes : Les génotypes et phénotypes obtenus à l’aide de la puce BovineSNP50 d’Illumina pour 11 caractères de croissance et de la carcasse étaient disponibles pour 6 796 bovins de boucherie multiraces et croisés. Après un contrôle de la qualité, 42 610 SNP et 6 794 animaux ont été utilisés pour des analyses complémentaires. Une analyse d’association pangénomique visant un seul SNP pour l’association conjointe des effets additifs et de dominance a été effectuée sur les ensembles de données sur les animaux de race pure, de race croisée et sur les ensembles de données combinés à l’aide du logiciel ASReml. La composition génomique de la race prédite à partir des analyses des mélanges a été incluse dans le modèle à effets mixtes pour tenir compte des effets possibles de stratification de la population et de la race. Un seuil de 10 % de taux de faux positifs à l’échelle du génome a été appliqué pour déclarer que les associations étaient significatives. Les SNP significatifs avec une association de dominance ont été situés sur leurs gènes correspondants à 100 kb. Résultats : Sept SNP présentant des associations de dominance significatives ont été détectés pour le poids à la naissance, le poids au sevrage, le gain de poids quotidien avant le sevrage, le poids à un an et le score de persillage dans les trois ensembles de données avec un taux de faux positifs de 10 %. Ces SNP se trouvaient sur les chromosomes bovins 1, 3, 4, 6 et 21 et sont situés sur six gènes candidats présumés : U6atac, AGBL4, bta mir 2888 1, REPIN1, ICA1 et NXPH1. Ces gènes ont des fonctions biologiques intéressantes liées à la régulation de l’expression des gènes, au métabolisme du glucose et des lipides et à la masse corporelle en gras. Pour la plupart des locus identifiés, nous avons observé une association de surdominance avec les caractères étudiés, de sorte que les individus hétérozygotes, à l’un ou l’autre de ces locus, avaient des valeurs génotypiques plus élevées pour le caractère que les individus homozygotes. Conclusions : Nos résultats ont révélé très peu de régions présentant des effets génétiques de dominance significatifs pour l’ensemble des caractères étudiés dans les trois ensembles de données utilisés. En ce qui concerne les SNP qui ont été détectés avec des associations de dominance, d’autres recherches sont nécessaires pour déterminer leur pertinence dans les programmes de croisement en supposant que les effets de dominance sont la cause principale de l’hétérosis (ou contribuent utilement à celle ci).

Date de publication

2018-10-05

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