Phytogénétique
Génétique des oléoprotéagineuses

La prédiction génomique dans le coffre à outil de l’amélioration génétique du soya

Résumé vulgarisé

Dans un programme d’amélioration génétique, l’évaluation de lignées en parcelles expérimentales au champ est une étape coûteuse. On cherche donc à optimiser le potentiel de chaque lignée évaluée au champ. Dans ce projet dirigé par François belzile de l’université Laval en collaboration avec le CÉROM. Agriculture et Agroalimentaire Canada à Ottawa, l’Université de Guelph, l’Université de la Saskatchewan, Sollio et Prograin, un programme de prédiction de croisements à haut potentiel de rendement est développé et implanté dans les divers programmes d’amélioration génétique du soya incluant celui du CÉROM.

Crédit photo : Université Laval

Résumé scientifique

La prédiction génomique de croisements à haut potentiel est basée sur un modèle développé à partir de données génotypiques (les marqueurs moléculaires) et phénotypiques (rendement, hauteur, poids 100 grains, teneur en protéine et en huile) de milliers de lignées et variétés.  Chaque collaborateur contribue les données phénotypiques obtenues sur plusieurs années et sous différent environnements de lignées provenant de leur programme d’amélioration.  En parallèle l’ADN de chacune de ces lignées est extrait et génotypé avec des marqueurs moléculaires représentant tout le génome (ou bagage génétique) ainsi qu’avec des marqueurs liés à des caractéristiques désirables tel que des gènes de maturité ou de résistance à certains ravageurs.  Ces données permettent de développer un modèle qui prédit les descendants d’un croisement donné et leur bagage génétique ainsi que leur potentiel de rendement basé sur leur profil génétique.  L’amélioration de la précision du modèle se fait en continu par l’ajout de lignées annuellement. L’utilisation de l’outil de prédiction par les sélectionneurs se fait à l’aide d’un programme informatique sur une plate-forme conviviale. Le sélectionneur peut donc choisir avec quel parent une lignée donnée doit être croisée pour obtenir des lignées avec un rendement et une qualité supérieure.

Objectifs

 

L’objectif de ce projet est de développer et d’implanter un outil de prédiction génomique des croisements supérieurs

Crédit photo : CÉROM

Domaine : Phytogénétique
Spécialité : Génétique des oléoprotéagineuses
Porteur de projet : Louise O’Donoughue
Collaborateur(s) externe(s) : François Belzile (Université Laval), Davoud Torkamaneh (Université Laval), Elroy Cober (AAC Ottawa RDC), Tom Warkentin (Université de la Saskatchewan), Istvan Rajcan (Université de Guelph), Milad Eskandari (Université de Guelph), Jérôme Auclair (Sollio), Sylvain Legay (Prograin)
Source de financement : Génome Canada et Génome Québec programme de partenariats pour les applications de la génomique (PPAG), Agriculture et Agroalimentaire Canada et l’Alliance de recherche sur les cultures commerciales du Canada (Grappe AgroScientifique 2018-2023), Sollio, Prograin
Durée : 2021-2025
Culture : Soya
Pays : Canada
Régions : Montérégie Est
Statut : En cours

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.
L’utilisation de variétés résistantes est l’une des options les plus efficaces pour minimiser les risques associés à la sclérotiniose du soya causée par Sclerotinia sclerotiorum. Des études récentes démontrent que la résistance du soya peut être grandement affectée par l'isolat utilisé pour l'évaluation, la résistance allant de sensible à modérément résistante au sein d'une seule lignée de soya ou de canola. Ces lacunes peuvent sérieusement compromettre l'efficacité et la stabilité des évaluations de résistance à la sclérotiniose en pépinière, car les isolats utilisés varient d'une pépinière à l'autre. Cela peut entraîner des réponses variables des cultivars sur le terrain pour le contrôle de la sclérotiniose du soya, entraînant des pertes accrues ou une dépendance accrue aux fongicides en raison du changement climatique et de la croissance du secteur du soya à l'échelle nationale. De plus, l’utilisation de variétés sensibles augmente la charge d’inoculum dans les champs, mettant ainsi en danger d’autres cultures sensibles comme le canola, le tournesol et les légumineuses. L’ajout de soya aux rotations de cultures contribue à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) grâce à sa capacité à fixer l’azote, mais ne devrait pas compromettre les autres cultures. Une approche globale visant à améliorer et à stabiliser les évaluations en pépinière de la résistance du soya à la sclérotiniose et à combler les écarts dans les incohérences dans les niveaux de résistance observés pour certaines variétés de soya produira des évaluations stables et fiables , contribuera à réduire les charges d'inoculum de la sclérotiniose et contribuera à réduire la dépendance à l'égard des fongicides pour le contrôle de la sclérotiniose du soya et d'autres cultures sensibles dans la rotation. Ce projet vise donc à mieux comprendre la variabilité génétique de S. sclerotiorum à travers le Canada et l'effet de la variation sur la résistance du soya avec le but d'améliorer la stabilité et la fiabilité des pépinières et les évaluations de résistance.
blé d'automne

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