Phytogénétique
Génétique des oléoprotéagineuses

Identification de gènes régulant la maturité chez le soya

Résumé vulgarisé

Le soya est une plante à fort potentiel commercial, mais sa culture est présentement limitée dans les régions les plus méridionales du Québec et du Canada. Pour soutenir le développement de lignées de soya plus hâtives, il est possible d’utiliser différentes approches moléculaires et bio-informatiques comme la cartographie de gènes et le développement de marqueurs génétiques. Le présent projet visait à découvrir de nouvelles régions génomiques impliquées dans la régulation de la floraison, le remplissage et la maturité dans le soya à l’aide de populations biparentales et d’association pangénomique. Lors de ce projet, plusieurs régions avec une grande influence sur la maturité hâtive ont été découvertes au niveau de l’ensemble du génome, notamment sur le chromosome Gm04. À l’aide de ces régions, nous avons intégré plusieurs nouveaux marqueurs moléculaires dans notre programme de sélection afin de pouvoir développer de manière plus efficace des lignées plus hâtives.

Crédit photo : CÉROM

Résumé scientifique

Le soya présente un fort potentiel de développement à l’échelle du Québec et du Canada, mais sa culture est présentement restreinte aux zones les plus méridionales du pays. Au niveau génétique, de nombreux réseaux de gènes gouvernent l’ensemble des traits liés à la reproduction tels que la floraison, le remplissage et la maturité. Afin de pouvoir développer des lignées avec un fort potentiel commercial et une maturité hâtive, il est possible d’utiliser des outils de pointe au niveau de la biologie moléculaire, la génétique et la bio-informatique. Au courant de ce projet, notre laboratoire a développé trois populations (deux biparentales et une d’association pangénomique) afin d’identifier les régions clé régulant trois traits (floraison, remplissage et maturité) liés à la reproduction. En effectuant la cartographie génétique de ces populations, nous avons identifié de nombreux marqueurs moléculaires fortement corrélé avec ces trois traits, notamment sur le chromosome Gm04. Par la suite, nous avons développé un schéma de prédiction bio-informatique nous permettant d’identifier les différents gènes candidats sous-jacents (p.ex. E1la) à ces différentes régions. Pour augmenter l’efficacité de notre programme d’amélioration, nous avons développé et intégré plusieurs de ces marqueurs à l’aide de la technologie KASP dans notre schéma de sélection dans le but d’obtenir plus efficacement et rapidement des lignées très hâtives à fort potentiel commercial.

Objectifs

  1. Identification de régions du génome impliquées dans la maturité hâtive du soya.
  2. Prédiction de gènes clés liés à ces régions en utilisant des approches bio-informatiques.
  3. Développement de marqueurs moléculaires permettant la sélection de lignées de soya plus hâtives.

Crédit photo : CÉROM

Domaine : Phytogénétique
Spécialité : Génétique des oléoprotéagineuses
Porteur de projet : Louise O’Donoughue
Collaborateur(s) interne(s) : Tanya Copley
Collaborateur(s) externe(s) : Valerio Hoyos-Villegas (Université McGill)
Source de financement : Agriculture et Agroalimentaire Canada et L’Alliance de recherche sur les cultures commerciales du Canada (Grappe Agroscientifique 2013-2018, 2018-2023), Génome Canada et Génome Québec ; The Soyagen Project
Durée : 2013-2023
Culture : Soya
Pays : Canada
Statut : Terminé

PROJETS

épis de blé
La sélection génomique est une technique qui permet de prédire des caractéristiques complexes, telles que le rendement, la qualité des grains ou la résistance au fusarium, en créant des modèles mathématiques à partir des informations génétiques. Elle est similaire à la sélection assistée par marqueurs, mais au lieu d'utiliser un seul marqueur lié à un caractère, elle utilise des milliers de marqueurs sur l'ensemble du génome pour prédire les performances d'un génotype. Avec de tels modèles, les programmes de sélection peuvent être beaucoup plus efficaces dans la création de nouvelles et meilleures variétés en identifiant les bons génotypes avant qu'ils n'arrivent sur le terrain et en prédisant les meilleures combinaisons possibles de parents à utiliser pour les croisements. Pour que ces modèles soient efficaces, il faut toutefois disposer d'un grand nombre de données provenant du terrain et du laboratoire. Ce projet, dirigé par le CÉROM, rassemble quatre programmes différents de l'est du Canada (CÉROM, AAC-Ottawa, Université de Guelph et U Guelph-Ridgetown) pour partager les ressources et tester un ensemble, ou « panel », de variétés et de lignées sur plusieurs sites à travers l'ontario et le Québec. Avec ces données de terrain que nous recueillons et aux informations sur les marqueurs génomiques, nous pouvons développer des modèles génomiques qui fonctionnent bien pour prédire les caractères dans notre région avec notre matériel génétique. Nous disposerons ainsi d'un nouvel ensemble d'outils puissants que chacun de nos programmes pourra partager afin de fournir aux agriculteurs de l'est du Canada des variétés plus productives, plus résistantes aux maladies et de meilleure qualité.

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