Groupe opérationnel EQUIGENOM : Développement d'une puce MD rentable pour l'identification des gènes, le diagnostic des maladies, la détection de caractères économiquement importants et la sélection génomique dans le PRE.
- Taper Groupe opérationnel
- Exécution 2022 -2025
- Budget alloué 570.505,34 €
- Portée Supraautonómico
- Communauté autonome Andalucía; Aragón; Madrid, Comunidad de
- Principale source de financement PAC 2014-2020
- Site Web du projet https://goequigenom.com
Description
Application innovante d'une puce économique de densité moyenne (MD) pour le PRE qui permet simultanément le contrôle de la filiation, le diagnostic précoce des maladies héréditaires (y compris celles particulières et spécifiques à la race PRE, comme le cou du chat entre autres) et des maladies chromosomiques, la détection de marqueurs moléculaires liés à des caractères d'importance économique et le développement de la sélection génomique dans le PRE, qui sera complétée par le développement d'un outil numérique robuste et facile à utiliser, qui intègre les informations génétiques (issues du programme d'amélioration) et/ou les informations génomiques (générées par la puce) de chaque animal, permettant son utilisation de manière rapide et facile à interpréter pour l'éleveur, en centralisant toutes les informations du même animal dans un seul fichier numérique accessible qui l'aide à prendre des décisions d'amélioration et de croisement qui permettent un progrès génétique plus élevé et plus rapide et la détection et le contrôle des maladies héréditaires, en évitant des dépenses économiques considérables ainsi qu'en anticipant les problèmes futurs et les pertes économiques ; avec le bénéfice économique qui en découle.
Description des activités
- Une population de référence de 1 056 chevaux de race pure espagnols (667 mâles et 389 femelles) a été définie, sélectionnée pour leur forte influence génétique et leur faible niveau de parenté, essentiels pour améliorer la précision des évaluations génétiques. Ils proviennent de 710 fermes, avec un âge moyen de 18 ans pour les mâles et 21 ans pour les femelles, une consanguinité moyenne de 6,74 % et une co-ascendance moyenne de 4,55 %. Les étalons ont en moyenne 58 descendants et les femelles 10, soit un total de 41 366 descendants répartis dans plus de 11 000 fermes. Parmi ceux-ci, 14 495 sont en contrôle de performance morphofonctionnel, 769 en dressage classique, 15 617 évalués génétiquement pour l'aptitude morphologique au dressage et 1 053 pour la discipline de dressage classique. De plus, 783 animaux de la population de référence disposent de leur propre contrôle de performance morphofonctionnel et 79 ont été testés pour le dressage, ce qui renforce leur valeur comme base d'amélioration génétique.
Le profil génomique de cette population a été obtenu à l'aide de la matrice Axiom Equine Genotyping 670K, générant 623 516 variantes utiles, réparties de manière homogène sur les 33 paires de chromosomes. Parmi ceux-ci, 188 851 sont très informatifs, fournissant un plus grand degré d’information génomique et capturant ainsi la variabilité génomique de la race avec une grande précision. - Un panel de marqueurs SNP a été sélectionné pour la vérification de la parenté, choisis pour leur grande fiabilité et leurs fréquences alléliques idéales, garantissant une plus grande précision dans la détermination de l'ascendance d'un animal. Plus précisément, les marqueurs présentant le contenu d’information polymorphe le plus élevé (PIC) et la probabilité d’exclusion la plus élevée (PE) dans les tests de parenté ont été sélectionnés. Malgré l’application de critères très stricts, 3131 marqueurs appropriés ont été identifiés, répartis sur tous les chromosomes.
- Des marqueurs génétiques associés à des maladies et à des traits d'intérêt économique chez la PRE (race pure espagnole) ont été sélectionnés. Au total, 1 103 marqueurs génétiques liés à des traits héréditaires simples, tels que les maladies génétiques, les performances sportives et la couleur du pelage, ont été sélectionnés. De plus, 167 marqueurs associés à des traits complexes tels que la fertilité ou les maladies polygéniques (c'est-à-dire celles influencées par plusieurs gènes) ont été inclus. Ces marqueurs ont déjà été étudiés chez les chevaux PRE et d’autres races. De plus, 308 marqueurs ont été ajoutés pour détecter les anomalies chromosomiques précédemment observées dans la race PRE, fournissant un outil supplémentaire pour surveiller la santé génétique des animaux.
Toutes ces informations ont été intégrées dans une puce à densité moyenne (MD) (ARRAY) appelée EQUIGENE, qui facilite l'application de la génétique dans l'élevage des chevaux PRE et sert d'outil de sélection assistée par marqueurs (MAS). Cela permettra aux éleveurs de prendre des décisions plus précises et plus opportunes lors de la sélection des reproducteurs, sur la base d’informations génétiques spécifiques. - Un panel de marqueurs SNP a été sélectionné pour permettre une imputation à haute densité (HD) à l'aide d'une puce à densité moyenne. Le panel comprend 56 621 marqueurs spécifiquement sélectionnés pour l’imputation HD. Ces marqueurs présentent un faible déséquilibre de liaison (LD), c'est-à-dire une faible dépendance entre eux, ce qui les rend adaptés au processus d'imputation.
Avec ce panel, il est possible de prédire entre 246 385 et 483 772 marqueurs avec différents niveaux de fiabilité, démontrant la précision de la méthode. Même lorsqu’une très grande précision était requise (moins de 1 % d’erreur par marqueur), il était possible de prédire entre 244 747 et 383 783 marqueurs. - Une puce (ARRAY) de densité moyenne (MD) a été conçue et fabriquée, validée dans la race PRE. Cette puce à faible coût, conçue spécifiquement pour le cheval de race pure espagnol (PRE), permet la vérification simultanée de la paternité, le diagnostic précoce des maladies héréditaires (y compris celles spécifiques à la race PRE, comme le « cou de chat »), la détection d'anomalies chromosomiques, l'identification de marqueurs moléculaires associés à des traits économiquement importants et le développement de la sélection génomique chez les chevaux PRE.
À cette fin, un total de 1 240 marqueurs génétiques ont été sélectionnés à partir d’études scientifiques et de bases de données internationales, en se concentrant sur des traits économiquement pertinents chez les chevaux, tels que les maladies génétiques, le comportement, les performances athlétiques et la couleur de la robe. La puce comprend 26 017 marqueurs pour l’imputation à haute densité et 15 705 pour l’imputation à densité moyenne, tous deux avec une efficacité supérieure à 99 %. De plus, 1115 marqueurs du chromosome Y équin (ECAY), répartis le long du chromosome, ont été sélectionnés, et 1000 marqueurs mitochondriaux, essentiels pour les études de lignée maternelle, ont été inclus. De plus, les 376 marqueurs du panel recommandé par l’ISAG ont été intégrés pour l’analyse de parenté.
Au total, la puce contient 90 938 SNP, couvrant une large gamme de marqueurs à des fins diverses, dont 45 675 SNP de remplissage pour assurer une couverture génomique complète. - La population de référence sélectionnée est composée de 4 000 animaux reproducteurs ayant la plus grande influence génétique chez les chevaux PRE, en fonction du nombre de descendants soumis à des tests de performance, et a été établie pour la mise en œuvre de la sélection génomique.
Cette population est composée de 22% d'hommes et de 78% de femmes, avec des âges moyens de 7,9 et 22,9 ans respectivement. 50 % des animaux ont 23 ans ou moins et 25 % ont entre 1 et 3 ans. Ils proviennent de 1 941 étalons, avec une moyenne de 2 animaux par étalon, bien que 20 individus ou plus aient été sélectionnés chez 14 étalons.
Le coefficient de consanguinité moyen est de 7,55% et la parenté moyenne est de 10,67%. Les mâles ont en moyenne 37,3 descendants et les femelles, 10,8. Concernant les enregistrements phénotypiques, 2 710 animaux sont sous contrôle de performance morphologique, 53 sous contrôle de performance de dressage et 2 252 femelles sous contrôle d'efficacité reproductive. En termes de génétique, 2 828 animaux ont subi des évaluations génétiques pour la conformation fonctionnelle, 1 603 pour le dressage et 2 760 pour l'efficacité reproductive.
La population de référence a été génotypée et les génotypes ont été traités pour générer une liste de marqueurs analysés pour la parenté, la couleur du pelage, les maladies monogéniques et polygéniques.
Enfin, une imputation à haute densité a été réalisée, obtenant des résultats génotypiques très fiables basés sur les génotypes de la puce EQUIGENE. - Des modèles d’évaluation génomique ont été développés pour les différents critères de sélection de la race PRE, et ces modèles ont été validés. Un protocole validé a été conçu pour l'évaluation génomique des différents critères de sélection de la race PRE en utilisant la méthodologie BLUP en une seule étape (ssBLUP), en fonction de l'adéquation du modèle à chaque trait. De plus, le progrès génétique de la race PRE a été estimé.
Des modèles finaux d'évaluation génétique/génomique ont été développés en utilisant la méthodologie ssBLUP pour 34 traits morphologiques et 20 défauts, 7 traits de dressage et 3 traits d'efficacité reproductive.
La validation des modèles d’évaluation génomique a été obtenue en augmentant la fiabilité et en estimant le progrès génétique, mesuré par une fiabilité améliorée et des intervalles de génération réduits. En morphologie, la fiabilité est passée de 9,65 % à 14,09 %. Dans les caractères de reproduction, l’augmentation variait de 1,80 % à 3,96 %, et dans les caractères de dressage, la fiabilité a augmenté de 3 %. En ce qui concerne le progrès génétique, des améliorations dans la réponse à la sélection ont été observées, avec des augmentations allant de 2,11 % à 8,82 % des traits morphologiques. Dans les caractères reproductifs, les progrès ont varié de 1,61 % à 5,88 %, et en dressage, la réponse a augmenté de 2,96 %. - Un outil numérique, à la fois sous format web et sous forme d'application mobile, a été conçu et développé pour le Livre Généalogique (LG). Cette plateforme numérique a été promue dans le secteur équin espagnol. Cet outil permet aux éleveurs d’interpréter rapidement et facilement la grande quantité d’informations génomiques générées par le panel de marqueurs SNP.
La plateforme centralise et met à disposition des éleveurs ces informations via un profil unique et accessible contenant l'ensemble des données génétiques de leurs animaux. Cela facilitera l’adoption rapide et généralisée de techniques de sélection modernes, ce qui entraînera des progrès génétiques plus rapides et plus importants et la détection précoce de maladies héréditaires qui entraînent souvent des coûts économiques importants – des coûts qui pourraient être évités.
Ainsi, les éleveurs pourront anticiper et prévenir les problèmes futurs et les pertes financières, ce qui profitera en fin de compte à la rentabilité de leurs exploitations. De plus, cet outil numérique peut ensuite être appliqué au secteur équin de n’importe quelle race, améliorant ainsi la production et la sélection des chevaux, améliorant les perspectives économiques des éleveurs et du secteur dans son ensemble, et stimulant le marketing national et international. - Communiquer des informations sur le groupe de travail et le projet à l’industrie et au grand public. Le résultat a été la création d'un site Web de projet, ainsi que la diffusion des nouvelles et des résultats du projet via le site Web du groupe, le site Web des membres et diverses plateformes de médias sociaux pour atteindre l'ensemble du public cible.
- Mettre en place des canaux de diffusion des résultats du projet à tous les utilisateurs finaux (éleveurs, éleveurs, associations, chercheurs, vétérinaires, laboratoires, etc.). Le résultat a été obtenu de différentes manières. D'une part, les supports promotionnels du groupe de travail ont été conçus, développés et distribués pour être distribués lors des différentes foires auxquelles participent les membres du groupe de travail afin de promouvoir le projet. Il s’agit notamment de parapluies et de sacs, entre autres. D’autre part, des articles scientifiques ont été publiés dans des revues à fort impact pour présenter les résultats les plus pertinents du projet. Enfin, nous avons participé à diverses conférences, congrès et salons pour faire des présentations orales décrivant le projet et les principaux résultats obtenus, touchant des professionnels de l'industrie de divers domaines.
Objectifs
- Obtention d'une puce économique de densité moyenne (MD) pour la filiation et le génotypage de maladies et d'autres caractères d'importance économique.
- Développement d'un système d'évaluation génomique au PRE.
- Développement d'un nouvel outil numérique accessible à l'agriculteur pour permettre l'interprétation des résultats obtenus sur la puce.
Résultats
- Sélection de la population de référence et des marqueurs génétiques des maladies, Conception et réalisation de la puce de moyenne densité et validation dans le PRE.
- Développement de modèles d'évaluation génomique pour les différents critères de sélection PRE.
- Conception et développement de l'outil Web numérique LG et de l'application LG, ainsi que sa diffusion dans le secteur équin espagnol.
Coordonnées
- Nom du coordinateur/de l'entité : Association royale nationale des éleveurs de chevaux de race pure espagnols (ANCCE)
- Courriel du coordinateur/de l'entité : direccion@lgancce.com
Collaborateurs
- Federación española de Asociaciónes de criadores de caballos (FEACC)
- Real federación hípica española (RFHE)
- Sociedad española de equinotecnia
Les bénéficiaires
- Real asociación nacional de criadores de caballos de pura raza española (ANCCE)
- Real federación española de Asociaciónes de ganado selecto (RFEAGAS)
- Life technologies S.A
Externalisé
- Universidad de Sevilla
- Universidad de Córdoba (UCo)
- Esmedagro SL
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