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Génétique et génomique des poissons
(ACR)
- Mot(s) clé(s) :
Objet d'étude : oncorhynchus mykiss, salmonidae, truite arc en ciel
Démarche, discipline : Génétique animale
Dispositif technique et méthode d'étude : bac, carte génétique, cartographie génétique, est, polymorphisme génétique
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Objet d'étude : oncorhynchus mykiss, salmonidae, truite arc en ciel
Démarche, discipline : Génétique animale
Dispositif technique et méthode d'étude : bac, carte génétique, cartographie génétique, est, polymorphisme génétique
Composé chimique, Facteur du milieu : adn, marqueur génétique, microsatellite, polymorphisme snp
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- Description détaillée :
Les travaux dans ce domaine concernent :
- le développement d’outils génomiques à moyen et haut Afficher la suite
Les travaux dans ce domaine concernent :
- le développement d’outils génomiques à moyen et haut débit pour la connaissance de la structure et de la fonction du génome de la truite arc-en-ciel.
- l’analyse génétique des principaux caractères d’intérêt en élevage, essentiellement chez la truite arc-en-ciel et le bar, deux espèces importantes pour l’aquaculture européenne, et premières espèces de l’aquaculture nationale. D’autres espèces (carpe, esturgeon, …) sont également étudiées dans le cadre de collaborations.

Connaissance du génome de la truite arc-en-ciel: nous avons produit plusieurs générations de cartes génétiques moyen débit à partir de marqueurs microsatellites. Une carte haute densité,à partir de marqueurs SNP nouvellement développés, est en cours de construction dans le cadre d’un consortium international qui travaille avec Illumina pour la mise en place d’une puce haute densité (50-60K). En collaboration avec l’USDA, nous participons à l’intégration entre ces cartes génétiques et la carte physique obtenue aux USA.
En complément de ces travaux de cartographie, nous avons également constitué une base de séquences répétées dispersées spécifiques de la truite (INRA RT repbase1.0) à partir du séquençage d’environ 200 000 extrémités de BAC, particulièrement utile pour l’assemblage et l’analyse détaillée de zones génomiques d’intérêt. Enfin, l’équipe est partie prenante du projet GENOTROUT (financé par l’ANR et mis en œuvre par le Genoscope) ayant pour objectif la production de la séquence du génome de la truite arc en ciel grâce aux nouvelles techniques de séquençage à haut débit. Afin de limiter la complexité du génome de la truite (duplication complète du génome au cours de l’histoire évolutive récente des salmonidés), l’ADN séquencé est celui provient d’un individu haploïde-doublé.
La cartographie comparée avec les autres espèces de poissons dont le génome est déjà connu permet de mieux comprendre les mécanismes d’évolution des génomes à différentes échelles évolutives (des macro-remaniements chromosomiques aux microsynténies sur quelques centaines de paires de base). Au sein même du génome de la truite, l’analyse comparée de la structure et de la fonction des gènes ancestraux dupliqués permet aussi de comprendre comment des fonctions peuvent être perdues ou acquises. L’information de séquence est une information précieuse pour préciser la localisation et le contenu de zones du génome responsables de la variation de caractères d’intérêt (définition de marqueurs permettant de les exploiter en sélection et recherche des gènes causaux).


Analyse génétique des caractères : des approches quantitatives et/ou moléculaires sont développées pour caractériser le déterminisme génétique des caractères d’intérêt en élevage en vue de leur introduction dans les schémas de sélection. Plusieurs types de dispositifs expérimentaux sont mis en place dans ce but :
- des dispositifs familiaux, comprenant un grand nombre de familles mélangées dès la fécondation (jusqu’à plusieurs centaines) et reconstituées a posteriori par assignation moléculaire. De tels plans de croisement permettent d’estimer avec fiabilité les paramètres génétiques (héritabilités, corrélations génétiques, interactions génotype x environnement) dont beaucoup font encore défaut chez les poissons.
- des dispositifs exploitant des lignées originales ou leurs croisements, en particulier pour la détection de QTL. Les lignées expérimentales de truite sont créées et entretenues dans les installations expérimentales de l’INRA. Elles sont un atout particulièrement précieux pour les démarches mises en place (lignées isogéniques homozygotes caractérisées notamment par une forte variabilité pour la résistance à divers pathogènes, lignées sélectionnées pour la croissance, la teneur en lipides du muscle, le mode de déterminisme du sexe, l’adaptation aux aliments végétaux). Notre collaboration avec l’Ifremer de Palavas nous permet de bénéficier également de lignées de bar sélectionnées pour la croissance, la sex-ratio, l’efficacité alimentaire et l’adaptation aux aliments végétaux.

Les caractères étudiés évoluent avec les besoins et les perspectives de la filière (voir activité gestion génétique des populations de poissons domestiques et sauvages). Après la croissance et les caractères de conformation et d’aptitude à la transformation, l’intérêt se concentre aujourd’hui sur :
• la résistance aux agents pathogènes, avec deux grands modèles d’étude : une maladie virale (Septicémie Hémorragique Virale) et une maladie bactérienne (la flavobactériose), et un modèle plus appliqué, la nodavirose du bar (collaboration Ifremer). Les travaux combinent des approches structurelles et fonctionnelles pour décomposer l’architecture génétique des résistances, approfondir la compréhension des mécanismes immunitaires en jeu, souvent mal connus chez les poissons, et si possible, identifier les gènes responsables des différences de résistance.
• l’aptitude à utiliser l’aliment : les tensions sur les matières premières, en particulier les huiles et farines de poisson, imposent une évolution significative de la composition des aliments. L’utilisation de matières premières d’origine végétale, déjà largement pratiquée, rencontre des limites mal comprises lorsque les taux de substitution sont élevés. Nous avons montré (partenariat avec les pôles de compétitivité Aquimer, Mer-Bretagne et Mer-PACA) qu’une sélection pour la croissance et la survie sur des aliments d’origine exclusivement végétale est possible. Les autres objectifs sont d’évaluer l’importance des interactions génotype x aliment, et de préciser les effets d’une telle sélection sur l’ensemble des caractéristiques du produit, qualité nutritionnelle incluse. L’étape suivante sera d’évaluer les possibilités de sélection pour une aptitude à utiliser des régimes de composition fluctuante et utilisant des matières premières moins en compétition avec l’alimentation humaine.
• les caractères d’adaptation et de réponse à des environnements stressants, dans la perspective du changement global et de ses impacts sur les caractéristiques de l’eau alimentant les élevages. La question est abordée soit à travers l’analyse de la réponse à des facteurs de stress particuliers (confinement, température,…), soit par une approche globale visant à tester l’intérêt de la plasticité phénotypique comme critère intégrateur de la réponse aux facteurs de stress rencontrés en élevage.
• le déterminisme génétique du sexe : les poissons téléostéens présentent un spectre remarquablement étendu des modes de déterminisme du sexe, allant du contrôle environnemental à un strict déterminisme génétique. Ce déterminisme reste inconnu dans de nombreuses espèces, et les modèles établis, lorsqu’ils existent, souffrent d’exceptions fréquentes, révélant l’extrême complexité des mécanismes en jeu. D’un intérêt majeur en biologie évolutive, la connaissance du contrôle de la sex-ratio peut aussi permettre l’obtention de populations monosexes souvent recherchées en élevage. La question est abordée chez la truite arc-en-ciel (identification du déterminant majeur et analyse des écarts au déterminisme principal) et chez le bar (combinaison d’un contrôle environnemental et d’un contrôle génétique vraisemblablement polygénique).
Dans chaque cas, les phénotypes les plus pertinents sont choisis en collaboration avec les spécialistes des fonctions concernées (physiologistes et nutritionnistes du Département PHASE, immunologistes et bactériologistes du Département Santé animale, comportementalistes de l’Ifremer, …).
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- Champs de rattachement :
 

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