L’étude d’associations pangénomiques et les signatures de sélection permettent de détecter des régions génomiques associées au rendement grainier et à la qualité de l’huile chez le lin

En ces temps de pénurie alimentaire et d'augmentation de la population mondiale, les scientifiques cherchent à favoriser la croissance et la qualité des aliments par la sélection assistée par marqueurs chez les plantes. Un marqueur génétique est un fragment d'ADN présent dans chaque organisme et qui peut être transmis d'une génération à une autre. Ainsi, les marqueurs génétiques sont largement utilisés comme étiquettes expérimentales pour le suivi des individus. Notre étude visait à démontrer l'utilité de l’étude d'association pangénomique (GWAS, pour genome-wide association study) combinée aux signatures de sélection dans l'identification de régions du génome pour améliorer la sélection. Dans cette expérience, trois populations de cartographie de lin biparentales de 260 individus ont été séquencées de nouveau, et les données phénotypiques pour 11 caractères de rendement grainier et de qualité de l’huile ont été recueillies dans huit milieux. Parmi les échantillons recueillis, 17 288 polymorphismes mononucléotidiques (SNP, pour single nucleotide polymorphisms) ont été identifiés. Ces derniers pouvaient expliquer 53 % des variations physiques pour les caractères étudiés et plus de 80 % des variations physiques pour la précocité de maturation (PM), l’indice d'iode (IOD), ainsi que la teneur en acides palmitique (PAL), stéarique, linoléique (LIO) et linolénique (LIN). Grâce à l’étude d'association pangénomique, nous avons trouvé 23 régions génomiques uniques qui étaient associées à 33 locus de caractères qualitatifs (QTL), ce qui a permis de valider quatre régions génomiques qui avaient précédemment été associées à neuf QTL. Ces QTL expliquaient 56 à 73 % de la variation phénotypique pour la teneur en huile, ainsi que celles en IOD, en PAL, en LIO et en LIN, de même que 8 à 14 % de la variation de la hauteur des plantes, de la PM et du rendement grainier. Un balayage sélectif à l'échelle du génome a permis de détecter 114 signatures, lesquelles représentaient 7,82 % de la pseudomolécule de lin et qui chevauchaient les 11 régions génomiques détectées par l'étude d'association pangénomique, 11 régions associées à 18 QTL pour les 11 caractères de rendement grainier et de qualité de l’huile. La conclusion tirée de ces expériences est que la combinaison de l’étude d’association pangénomique (GWAS) et des signatures de sélection aide à identifier les régions génomiques qui peuvent contribuer à améliorer la sélection des cultures.