G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 1
Génétique et Qualité de la Viande Bovine
Gilles RenandINRA, GABI Jouy en Josas, France
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Définition des Objectifs d’Amélioration Génétique de la Filière « Viande Bovine »
Les Partenaires Les Caractères
Eleveur-Naisseur
Engraisseur
Industriel
Consommateur
Nombre et poids des veauxau sevrage
Croissance et Efficacité Alimentaire
Rendement en Viandecommercialisable
Qualités dela Viande
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Programmes de sélection Evolution génétique du poids au Sevrage des veaux
en race Limousine
(Venot et Laloë, 2006)
-5
0
5
10
15
20
25
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Vale
urs
géné
tique
s du
Poi
ds a
u Se
vrag
e (k
g)
+ 1,3 kg / an
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Programmes de sélection Evolution phénotypique du poids de Carcasse des Vaches de réforme adultes
en race Charolaise
(Lherm et al., 2004)
+ 35 kg en 25 ans
350
360
370
380
390
400
410
420
1978 82 86 90 94 98 2002
Kg
car
cass
Nièvre (n=24)
Creuse (n=12)
Total (n=74)
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Qualités de la Viande Importance accordée à diverse caractéristiques de la viande
(Touraille, 1994)
0 200 400 600 800 1000
Facilité depréparation
Prix
Lieu d'achat
Aspect nutritionnel
Aspect sanitaire
Qualitéssensorielles
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Qualités de la Viande Qualités organoleptiques
Aspect visuel Couleur Gras apparent
Texture Tendreté Jutosité
Flaveur Odeur Goût
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Qualités de la Viande Structure du muscle
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Qualités de la Viande Effet de la teneur en collagène sur la tendreté :
relation entre muscles
SSST
BFSM
ISTB
RFAD
LD
GM
PM
1
2
3
4
5
6
7
8
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Note Tendreté (/8)
Teneur collagène (mg/g)
(Rhee et al., 2004)
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Qualités de la Viande Fibres musculaires : types métaboliques et contractiles
type I rouge-lent
II Arouge-rapide
II Bblanc-rapide
Contraction Lente Rapide Rapide
Métabolisme Oxydatif Oxydatif et Glycolytique Glycolytique
Travail LongModéré
LongIntense ou Modéré
BrefIntense
Fibres musculaires : composition chimiquetype I
rouge-lentII A
rouge-rapideII B
blanc-rapide
Myoglobine + + + + + + +
Glycogène + + + + + + +
Collagène + + + + + + +
Lipides + + + + + + +
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Qualités de la Viande Evolution post-mortem de la dureté
0
4
8
12
16
20
0 2 4 6 8 10 12 14jours post-mortem
Dureté (kg/cm²)
rigor mortis maturation
dureté de base (collagène)
dureté myofibrillaire
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Qualités de la Viande Variabilité de la vitesse de maturation
0
10
20
30
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22jours post-mortem
(Renand et al., 2001)Troupeau Charolais INRA Bourges : 106 taurillons
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Variabilité Génétique Paramètres génétiques des Qualités Organoleptiques
USA : Nebraska, Colorado, Louisiana, Florida (1992-1998) Australie : CRC (2000-2003)
Force Cisail. Tendreté Jutosité Flaveur Calpastatine Lipides Persillé Epaiss. Gras
Force Cisail. h² = 0.26 - 0.84 - 0.79 - 0.51 + 0.61 - 0.50 - 0.47 - 0.2114 9 4 4 4 5 8 5
Tendreté h² = 0.24 + 0.84 + 0.91 - 0.48 + 0.41 + 0.46 + 0.2510 5 6 2 4 7 4
Jutosité h² = 0.11 + 0.88 + 0.29 + 0.427 4 1 2
Flaveur h² = 0.09 + 0.35 + 0.307 2 4
Calpastatine h² = 0.443
Lipides h² = 0.49 + 0.91 + 0.229 4 2
Persillé h² = 0.38 + 0.3621 6
Couleur (2 études)L* : h² = 0.22 a* : h² = 0.15
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Variabilité phénotypique Variabilité conjointe des Caractéristiques Musculaires et des Qualités de la Viande
(Renand et al., 2001)Troupeau Charolais INRA Bourges : 106 taurillons
Collagène Quantité Solubilité
Lipides Teneur
Fibres musculaires Taille Type contractile
Teneur myosine I Type métabolique
Activité oxydative (ICDH) Activité glycolytique (LDH)
Teneur en pigments Teneur Fer héminique
Qualités sensorielles Tendreté Jutosité Flaveur
Texture Force de compression (20%)
2 jours post-mortem 7 jours post-mortem 21 jours post-mortem
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Variabilité phénotypique Variabilité des Qualités de la Viande
expliquée par celle des Caractéristiques Musculaires
(Renand et al., 2001)Troupeau Charolais INRA Bourges : 106 taurillons
Flaveur(25 %)
Tendreté(28 %)
Compression 2 j(27 %)
Compression 7 j(20 %)
lipides
ldhfer
ldh fer
taille fibresmyosine I
taille fibrescollagène
icdh
solubilitélipides
ldh taille fibresfer
collagène
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Variabilité phénotypique Relations phénotypiques entre Qualités de la Viande
et Caractéristiques Musculaires
(Renand et al., 2001, 2002)
Collagène Lipides Taille Fibres Myosine I ICDH LDH Pigments
Charolais
L* Salers - 0.10 + 0.06 + 0.06 - 0.13 - 0.24 + 0.07 - 0.49
Aubracs - 0.19 - 0.15 + 0.14 + 0.06 - 0.25 + 0.01 - 0.58
Gascons - 0.10 - 0.01 - 0.18 - 0.22 - 0.25 + 0.01 - 0.47
Charolais + 0.17 + 0.32 - 0.07 - 0.05 - 0.09 + 0.22 + 0.14
Flaveur Salers - 0.07 + 0.35 + 0.03 + 0.24 + 0.04 + 0.06 + 0.39
Aubracs + 0.12 + 0.17 + 0.01 - 0.07 - 0.06 + 0.21 + 0.00
Gascons + 0.09 + 0.25 + 0.17 - 0.07 + 0.00 + 0.15 + 0.17
Charolais - 0.16 + 0.18 - 0.30 + 0.05 - 0.22 + 0.06 - 0.08
Tendreté Salers - 0.18 + 0.14 - 0.25 + 0.17 + 0.06 + 0.01 + 0.05
Aubracs - 0.15 - 0.30 - 0.14 - 0.10 - 0.11 + 0.19 - 0.15
Gascons - 0.20 - 0.06 - 0.29 - 0.08 - 0.19 - 0.02 - 0.27
Charolais + 0.18 + 0.04 + 0.31 + 0.22 + 0.14 - 0.24 + 0.31
Force Salers + 0.15 + 0.03 + 0.15 + 0.04 - 0.00 + 0.26 + 0.17
compression Aubracs - 0.13 + 0.17 - 0.05 + 0.33 + 0.25 + 0.01 + 0.05
Gascons - 0.10 - 0.12 - 0.07 - 0.22 - 0.19 + 0.10 - 0.10
106 Charolais; 92 Salers; 79 Aubracs; 82 Gascons
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Variabilité génétique Variabilité génétique des Caractéristiques Musculaires
Troupeau Charolais INRA Bourges : 377 taurillons
Collagène Quantité Solubilité
Lipides Teneur
Fibres musculaires Taille Type contractile
Teneur myosine I Type métabolique
Activité oxydative (ICDH) Activité glycolytique (LDH)
Teneur en pigments Teneur Fer héminique
Qualités sensorielles Tendreté Jutosité Flaveur
Texture Force de compression (20%)
2 jours post-mortem 7 jours post-mortem 21 jours post-mortem
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Variabilité génétique Paramètres génétiques des Caractéristiques Musculaires
en relation avec les Qualités Bouchères à l’abattage
(Youssao et al, 2004)
Collagène Solubilité Collagène Lipides Myosine I ICDH LDH Pigments Surf.
Fibres
Collagène h² = 0.34 + 0.08 + 0.66 - 0.34 - 0.36 + 0.26 - 0.03 + 0.22
Solubilité h² = 0.17 - 0.85 - 0.58 + 0.05 - 0.29 - 0.37 - 0.36
Lipides h² = 0.32 + 0.23 + 0.27 - 0.61 + 0.51 - 0.20
Myosine I h² = 0.25 + 0.96 - 0.15 + 0.23 - 0.06
ICDH h² = 0.21 - 0.48 + 0.68 - 0.45
LDH h² = 0.06 - 0.57 - 0.91
Pigments h² = 0.58 + 0.40
Surf Fibres h² = 0.04
Rendemt - 0.11 + 0.51 - 0.39 + 0.02 - 0.18 + 0.43 - 0.45 - 0.51
% Muscles - 0.19 + 0.82 - 0.59 - 0.20 - 0.16 + 0.14 - 0.59 - 0.49
% DA + 0.13 - 0.90 + 0.62 + 0.16 + 0.05 + 0.03 + 0.55 + 0.36
377 JB Charolais issus de 60 pères
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Variabilité génétique ACP des corrélations génétiques des Caractéristiques Musculaires
avec les Qualités Bouchères à l’abattage
(Youssao et al, 2004)377 JB Charolais issus de 60 pères
lipides
collagène
solubilitépigment
myos I
ICDH
LDH
% Muscles
Rdt
% DA
Surf.Fibre
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Le programme Qualvigène
Programme Qualvigène financé par Genanimal, Office de l’Elevage et FNE:
Détection et validation de gènes impliqués dans les qualités de la viande des trois principales races à viande françaises
Partenaires scientifiques de l’INRA:• SGQA, INRA Jouy en Josas• UGMA, UMR INRA-Université Limoges• URH,INRA Theix• QuaPA, INRA Theix• UNH, INRA Clermont Ferrand
Partenaires professionnels :UNCEIAInstitut de l’Elevage
Service Viande, Villers Bocage Service Sélection, Paris
Unités de sélectionUCEF & UCATRC : CharolaiseMIDATEST : Limousine et Blonde d’Aquitaine
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QualvigèneLes Objectifs du Programme
Analyse de la variabilité génétique• Paramètres génétiques
Recherche de marqueurs fonctionnels• Protéomique
Recherche de marqueurs génétiques• Détection de QTL (genome scan)
Validation de marqueurs génétiques• Marqueurs publiés ou brevetés• Tout marqueur découvert par les partenaires
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QualvigèneLes Objectifs du Programme
Analyse de la variabilité génétique• Paramètres génétiques
Recherche de marqueurs fonctionnels• Protéomique
Recherche de marqueurs génétiques• Détection de QTL (genome scan)
Validation de marqueurs génétiques• Marqueurs publiés ou brevetés• Tout marqueur découvert par les partenaires
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Variabilité génétique: programme Qualvigène
races Charolaise Limousine Blonde
114 Pères 48 36 30
3 355 Taurillons 1 116 1 257 982
4 Ateliers 2 1 1
4 Abattoirs 2 1 1
Age final 16.5 mois 15.8 mois 13.9 mois
Poids de Carcasse 420 kg 394 kg 403 kg
Trois années de testage sur descendance des taureaux d’IA
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Variabilité génétique: programme Qualvigène
Une base de données phénotypiques• Aptitudes bouchères
Croissance, Rendement y Conformation de la Carcasse Composition de la Carcasse : Gras Internes, Dissection 6ème
côte
• Caractéristiques musculaires (Longissimus thoracis) Lipides intramusculaires Collagène total et insoluble Diamètre fibres musculaires Dosage Calpastatine
• Qualités de la Viande Couleur (colorimètre) Texture : Force de cisallement Sensorielle : Tendreté, Jutosité, Flaveur
Coefficients d’héritabilitéCharolaise Limousine Blonde d’Aquitaine
GMQ 0,13 0,48 0,31Développement squelettique 0,32 0,45 0,70
Rendement carcasse 0,55 0,70 0,28Conformation carcasse 0,17 0,65 0,48
VOS: mesure gras en vif 0,47 0,13 0,15Gras interne 0,32 0,41 0,43
Gras intermusculaire 0,54 0,13 0,29% Lipides intramusculaires 0,44 0,23 0,19
Collagène 0,22 0,12 0,05Taille fibres 0,18 0,11 0,24Couleur L* 0,19 0,13 0,18
Force Cisaillement 0,24 0,22 0,23Note Tendreté 0,50 0,12 0,21Note Jutosité 0,06 0,07 0,06Note Flaveur 0,19 0,05 0,04
24Valencia 16 avril 2010
Coefficients d’héritabilité et de corrélations génétiquesCharolaise Limousine Blonde d’Aquitaine
GMQ 0,13 0,48 0,31Développement squelettique 0,32 0,45 0,70
Rendement carcasse 0,55 0,70 0,28Conformation carcasse 0,17 0,65 0,48
VOS: mesure gras en vif 0,47 0,13 0,15Gras interne 0,32 0,41 0,43
Gras intermusculaire 0,54 0,13 0,29% Lipides intramusculaires 0,44 0,23 0,19
Collagène 0,22 0,12 0,05Taille fibres 0,18 0,11 0,24Couleur L* 0,19 0,13 0,18
Force Cisaillement 0,24 - 0,91 0,22 - 0,91 0,23 - 0,86
Note Tendreté 0,50 0,12 0,21
Note Jutosité 0,06 0,07 0,06Note Flaveur 0,19 0,05 0,04
25Valencia 16 avril 2010
Coefficients d’héritabilité et de corrélations génétiquesCharolaise Limousine Blonde d’Aquitaine
GMQ 0,13 0,48 0,31Développement squelettique 0,32 0,45 0,70
Rendement carcasse 0,55 0,70 0,28Conformation carcasse 0,17 0,65 0,48
VOS: mesure gras en vif 0,47 0,13 0,15Gras interne 0,32 0,41 0,43
Gras intermusculaire 0,54 0,13 0,29% Lipides intramusculaires 0,44 0,23 0,19
Collagène 0,22 0,12 0,05Taille fibres 0,18 0,11 0,24Couleur L* 0,19 0,13 0,18
Force Cisaillement 0,24 - 0,91 0,22 - 0,91 0,23 - 0,86
Note Tendreté 0,50 0,12 0,21
Note Jutosité 0,06 0,07 0,06Note Flaveur 0,19 + 0,83 0,05 + 0,16 0,04 + 0,77
% Lipides intramusculaires
26Valencia 16 avril 2010
Coefficients d’héritabilité et de corrélations génétiquesCharolaise Limousine Blonde d’Aquitaine
GMQ 0,13 0,48 0,31Développement squelettique 0,32 0,45 0,70
Rendement carcasse 0,55 0,70 0,28Conformation carcasse 0,17 0,65 0,48
VOS: mesure gras en vif 0,47 + 0,82 0,13 + 0,55 0,15 + 0,93
Gras interne 0,32 + 0,71 0,41 + 0,17 0,43 + 0,54
Gras intermusculaire 0,54 + 0,83 0,13 + 0,61 0,29 + 0,72
% Lipides intramusculaires 0,44 0,23 0,19
Collagène 0,19 0,12 0,05Taille fibres 0,18 0,11 0,24Couleur L* 0,15 0,13 0,18
Force Cisaillement 0,24 - 0,91 0,22 - 0,91 0,23 - 0,86
Note Tendreté 0,50 0,12 0,21
Note Jutosité 0,06 0,07 0,06Note Flaveur 0,19 + 0,83 0,05 + 0,16 0,04 + 0,77
% Lipides intramusculaires
27Valencia 16 avril 2010
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Variabilité génétique: programme Qualvigène
DM Conf
VOS% Gras
côte
Lipides
Note
Gras Interne
Limousine Blonde
DM Conf
VOS
% Gras côte
Lipides
Note
Gras Interne
Corrélations génétiques (ACP) : aptitudes bouchères et lipides intramusculaires
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Qualités de la ViandeConclusion sur l’amélioration génétique par sélection phénotypique
Variabilité génétique utilisable Moyenne pour la tendreté (mesure sensorielle ou mesure physique) Faible pour la mesure sensorielle de la Flaveur et de la Jutosité Moyenne à assez élevée pour la teneur en lipides intra-musculaires
• mais corrélée avec l’adiposité des carcasses
Réponses attendues à une sélection pour la Croissance Musculaire Réduction des dépôts adipeux en général et des lipides intra
musculaires en particulier défavorable à la saveur Effet plutôt favorable sur les composantes de la tendreté (à confirmer)
• Collagène• Taille des fibres
Possibilités de mesurer les QV pour les sélectionner Contrôle sur descendance obligatoire (éventuellement les lipides
intramuscualires par échographie: USA & Australie) Coût des mesures prohibitif
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de marqueurs génétiques :
Génome
Transcriptome
Protéome
ARNm
ADN Protéines
Génomique fonctionnelle
Génomique structurale
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de marqueurs génétiques
Phénotypes
Génotypage
Puces ADN
DosagesELISA
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de marqueurs génétiques
Génomique fonctionnelle Transcriptome
Gènes exprimés différemment entre animaux extrêmes Protéome
Profil protéique différent entre animaux extrêmes
Recherche du gène responsable Gène de synthèse Gène de régulation
• Gènes candidats fonctionnels
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QualvigèneLes Objectifs du Programme
Analyse de la variabilité génétique• Paramètres génétiques
Recherche de marqueurs fonctionnels• Protéomique
Recherche de marqueurs génétiques• Détection de QTL (genome scan)
Validation de marqueurs génétiques• Marqueurs publiés ou brevetés• Tout marqueur découvert par les partenaires
Choix des animaux pour l’analyse protéomique
34Valencia 16 avril 2010
Outils Protéomique et Bioinformatique
Mr
pI
1- Séparation 2- Analyse d’image(SameSpot, Nonlinear Dynamics.)
4-Identification par Spectrométrie de masse
3- Analyse statistique du jeu de données (test t)
Plateforme d’exploration du métabolisme : des gènes aux métabolites
35Valencia 16 avril 2010
Analyse des spots protéomiques
24 1029 2464
23
0
100
200
300
400
500
600
700
800
détectés sélectionnés différentiellementexprimés
identifiés
Charolaise Limousine Blonde
36Valencia 16 avril 2010
Identification des protéines présentant un différentiel significatif
9 isoformes différentes de la Heat Shock Protein 27
37Valencia 16 avril 2010
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de marqueurs génétiques
Génomique structurale Carte Génétique
Localisation première (QTL) Cartographie fine
Densification des marqueurs sur la carte Utilisation du déséquilibre de liaison (haplotypes) Réduction de l’intervalle de localisation ≈ 1 cM
Cartographie comparée Cartes génétiques Homme ou souris Gènes candidats
• Gènes candidats positionnels
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de gènes pouvant servir à l’amélioration génétique des Aptitudes Bouchères et des Qualités de la Viande
Taille du Génome ≈ 3 x 109 pb
Nombre de Gènes ≈ 10 x 103 gènes
Taille des Gènes ≈ 10 x 103 pb
Gènes exprimés ≈ 1/30ème du Génome
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Nouveaux programmes de Recherche Recherche de gènes pouvant servir à l’amélioration génétique des Aptitudes Bouchères et des Qualités de la Viande
Avec 1 pb <=> 1 centimètre
1 chromosome ≈ 100 106 pb ≈ 100 cM ≈ 300 gènes <=> Perpignan– Jerez de la Frontera
20 cM ≈ 20 106 pb (dont 600 103 pb dans ≈ 60 gènes) <=> Barcelona – Valencia
1 cM ≈ 106 pb (dont 30 103 pb dans ≈ 3 gènes)<=> 10 km
1 Gène ≈ 10 103 pb <=> 100 m
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Effet d’un QTL sur une performance
qq QQQq
Génomique Structurale Programmes de détection de QTL Recherche de régions chromosomiques hébergeant des gènes participant significativement à la variabilité génétique des caractères mesurés.
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Génomique Structurale Programmes de détection de QTL
qB1
QB2
qB1
qB1
QB2
QB2
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Génomique Structurale Programmes de détection de QTL
A1 A2
B1 B2
A2
B2
A1
B1
A1
B1
A2
B2
A2
B2
A1
B1
A1
B1
A2
B2
Meïose
4 haplotypes « parentaux »
Doublehétérozygote
Gamètes
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Génomique Structurale Programmes de détection de QTL
A1 A2
B1 B2
A2
B2
A1
B1
A1
B1
A2
B2
A2
B1
A1
B2
A1
B1
A2
B2
Meïose
2 haplotypes « parentaux »2 haplotypes « recombinants »
crossing over
(r) = taux de recombinaison
Doublehétérozygote
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 45
Génomique Structurale
Analyse de liaison intra-famille Les Haplotypes [Marqueur / QTL] peuvent différer entre taureaux
Q
B2B1
B2B1
q Q
B2B1
B1B2
q
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 46
Sélection Assistée par Gènes
Absence de testage sur descendance• ex. Qualités de la viande
Nécessité de sélectionner• Sur la mutation causale• Sur un marqueur en déséquilibre très étroit avec la mutation causale
Recherches pour identifier des gènes candidats impliqués dans la variabilité génétique des caractères
Recherches pour valider les gènes candidats dans les populations en sélection : polymorphisme, fréquence, effet sur phénotypes, déséquilibre de liaison
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 47
Exemple du gène culard
Connu depuis plus d’un siècle.
Intérêt : Aptitudes Bouchères Valorisation des carcasses : ++ Rdt abattage et découpe,
Limites : Qualités d’Elevage Fertilité des femelles, Facilités de vêlage.
Origine héréditaire supposée.
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mh + +
+
Années 95-96 localisation sur le chromosome n° 2.mhmh
mh + +
+
Années 95-96 localisation sur le chromosome n° 2.mhmh
Exemple du gène culard
Années 97-98 identification et des mutations du gène mh :
exon 1 exon 2 exon 3
Années 97-98 identification et des mutations du gène mh :
exon 1 exon 2 exon 3
Génétique Mendélienne
Détection QTL
Génétiquemoléculaire
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 49
Exemple du gène culard
Souris Cularde
Souris Normale
Souris Cularde
Souris Normale
Souris Cularde
Souris Normale
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Le caractère culard en race bovines
• Un gène responsable : la myostatine avec plusieurs mutations
Q204x+ / + ou + / mh + / + ou + / mhmh / mh
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Programme Qualvigènegène de la myostatine :
fréquences de la mutation Q204x (mères)
p(mh)=7% p(mh)=2% p(mh)=1%
Blonde d'Aquitaine
+
mh
Limousine
+
mh
Charolaise
+
mh
Blonde d'Aquitaine
+
mh
Limousine
+
mh
Charolaise
+
mh
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 52
Qualvigène : gène de la myostatine
Effet de substitution de l’allèle non muté par Q204x ou nt821
(unité d'écart-typephénotypique) Charolaise Limousine Blonde
d'Aquitaine
conformation de carcasse 1,00 *** 0,93 *** 0,60 t
rendement de carcasse 1,12 *** 1,31 *** 0,51 ns
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Qualvigène: gène de la myostatine
Différences entre porteurs (hétérozygotes) et non porteurs
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5
% Gras Côte
Gras Interne
Ep. Cuisse
Surf. LT
Conf. Carcasse
Rdt Carcasse
Dév. Muscul.
Long. Cuisse
Long. Carc.
Dév. Squel.
GMQ
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Génomique Structurale
Recherche de QTL Australie & NZ 599 desc. de 3 taureaux Ch x Br
800 desc. de 6 taureaux Lim x Je
Texas 600 desc. de 32 familles pleins & demi frères
Nebraska 800 desc. de 4 taureaux An x Br, He x Br, BBx Br, Pie x An
Montana 258 desc. de 2 taureaux He x Composite
Canada 136 desc. de 17 familles de pleins & demi frères
Japon 236 desc. race pure de 1 taureau Wagyu
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 55
Génomique Structurale
Des gènes candidats des Qualités de la Viande
Tendreté Calpaïne 1 (USDA)
Calpastatine (Australie) LOX (Australie)
Persillé Thyroglobuline (Australie) DGAT1 (Allemagne) Leptine (Canada)
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Génomique Structurale
Des tests génétiques commercialisés
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 57
Qualités de la Viande
Projets de Validation
AustralieCRC : 7300 desc., 7 races, 395 pères
USA Carcass Merit Project : 7000 desc., 14 races, 140 pères
France Qualvigène : 3349 desc., 3 races, 1 pères
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 58
QualvigèneLes Objectifs du Programme
Analyse de la variabilité génétique• Paramètres génétiques
Recherche de marqueurs fonctionnels• Protéomique
Recherche de marqueurs génétiques• Détection de QTL (genome scan)
Validation de marqueurs génétiques• Marqueurs publiés ou brevetés• Tout marqueur découvert par les partenaires
Genome scan et détection de QTL
Six familles (taureaux des lots témoins)• 3 taureaux et 248 taurillons Limousins• 3 taureaux et 243 taurillons Blonds
186 marqueurs• 160 microsatellites et 26 SNP• distance moyenne : 19 cM
71 568 typages réalisés
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
y
59Valencia 16 avril 2010
Exemples de QTL détectés
caractères seuil 5% LRTposition
(cM)effet moyen du
QTL/σp
développement squelettique 11.25 19,3 83,0 0.37
longueur jarret-symphyse 11.39 17,4 73,0 0.34
60Valencia 16 avril 2010
Exemples de QTL détectés pour les Qualités de la viande
Chromosome Caractères h² Seuil 5% LRTposition
(cM)effet moyen du
QTL/σp
2 perte eau cuisson 0.04 10.9 16,8 6 0.64
3 taux de lipides 0.23 10.8 14.3 86 0.28
5 perte eau cuisson 0.04 11.8 15,6 100 0.40
6 taux de lipides 0.23 10.3 11.1 108 0.27
6 note de tendreté 0.12 11.1 19,6 115 0.31
7perte eau décongélation 0.03 11.6 12,7 133 0.20
9 taux de lipides 0.23 10.3 11.1 31 0.22
12 solubilité du collagène 0.02 11.8 13.1 103 0.22
13 clarté 0.10 11.3 12,4 93 0.28
20 note de flaveur 0.05 10.2 11,4 32 0.22
23 note de tendreté 0.12 10.2 18,2 12 0.43
23 note de jutosité 0.07 10.3 15,0 12 0.22
23 taux de collagène 0.12 10.1 13.7 71 0.22
Limousine
61Valencia 16 avril 2010
Exemples de QTL détectés pour les Qualités de la viande
Chromosome Caractères h² Seuil 5% LRTposition
(cM)effet moyen du
QTL/σp
9 clarté 0.23 10.0 11,5 17 0.38
9 taux de lipides 0.19 9.9 20.3 72 0.49
10 note de tendreté 0.21 10.3 15,1 85 0.29
13 note de jutosité 0.06 11.6 16,6 43 0.29
20 taille des fibres 0.24 10.3 13.9 32 0.27
21 force de cisaillement 0.23 11.0 12,8 9 0.21
23 taille des fibres 0.24 10.7 12.7 8 0.23
23 perte eau décongélation 0.03 10.7 25,3 41 0.27
23 note de tendreté 0.21 10.7 14,3 67 0.26
26 taux de lipides 0.19 11.0 12.7 24 0.25
30 note de flaveur 0.04 9.3 12,8 3 0.28
Blonde
62Valencia 16 avril 2010
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 63
QualvigèneLes Objectifs du Programme
Analyse de la variabilité génétique• Paramètres génétiques
Recherche de marqueurs fonctionnels• Protéomique
Recherche de marqueurs génétiques• Détection de QTL (genome scan)
Validation de marqueurs génétiques• Marqueurs publiés ou brevetés• Tout marqueur découvert par les partenaires
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 64
QualvigèneValidation de marqueurs génétiques
14 régions ou gènes candidats
BTA Tendreté Persillé Croissance SNP microsat2 MSTN 23 RORC 2 34 LEP 6 2
MYF5 1
5 Région 7IGF1 1
7 LOX 1CAST 3 1
11 POMC 3 2DGAT1 1 1
14 TG 1 2FABP4 2
26 SCD 229 CAPN1 4
26 21
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 65
QualvigèneValidation de marqueurs génétiques
14 régions ou gènes candidats• 26 SNP• 21 microsatellites
6 150 animaux génotypés• 3 350 taurillons• 2 639 mères• 114 pères• 42 ascendants utiles
295 200 typages réalisés
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 66
QualvigèneValidation de marqueurs génétiques
Deux gènes candidats brevetés pour leur effet sur le persillé
DGAT1 et TG
Tests Génétiques commercialisés
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 67
QualvigèneValidation de marqueurs génétiques
fréquences des génotypes (mères)
GC/GC
GC/AA
GC/GC
GC/AA
GC/GCGC/AA
AA/AA
T/T
T/C
C/C
T/T
T/CC/C
T/T
T/C
C/C
DGAT1
TG
Charolaise Limousine Blonde
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 68
QualvigèneValidation de marqueurs génétiques
Effets de substitution de l’allèle GC par AA dans DGAT1DGAT1 (unité écart type) Charolaise Limousine Blonde
Note + 0,04 - 0,07 + 0,05
Gras interne + 0,06 - 0,05 + 0,05
Gras 6ème côte + 0,05 - 0,14 + 0,12
Lipides intramusculaires - 0,15 - 0,04 - 0,05
TG (unité écart type) Charolaise Limousine Blonde
Note - 0,02 - 0,02 - 0,08
Gras interne + 0,09 0,00 + 0,15
Gras 6ème côte + 0,13 - 0,04 + 0,08
Lipides intramusculaires + 0,07 - 0,07 - 0,07
Effets de substitution de l’allèle T par C dans TG
CAPN1 : gène candidat pour la tendreté
4 marqueurs SNP typés dans le gène de la calpaïne 1 (BTA 29)SNP1 dans l’exon 6SNP2 dans l’exon 9SNP3 dans l’exon 14SNP4 dans l’intron 19
2 marqueurs de ce gène inclus dans des tests commerciaux américains et australiens (SNP2 et SNP3)
CAPN1 : gène candidat pour la tendreté
Analyses marqueur par marqueurEffets significatifs de SNP2 et SNP4
sur la force de cisaillement et la note de tendreté en race Charolaise
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
force cisaillement tendreté
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
force cisaillement tendreté
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
SNP1 SNP2 SNP3 SNP4
force cisaillement tendreté
Charolaise Limousine Blonde
CAPN1 : gène candidat pour la tendreté
Analyses des haplotypesClassements des haplotypes selon leurs effets
note de tendreté38 34 79
ACAG AGGG ACGG
ACGA GGGG GGGA
GGGA ACGA AGAG
GGAG GGGA GGAG
ACGG ACGG GGGG
AGGA GGAG AGGG
GGGG AGAG ACGA
AGAG AGGA AGGA
AGGG ACAG ACAG
force de cisaillement38 34 79
ACGA ACGA ACAG
ACAG ACGG ACGG
GGGA GGGG GGGA
ACGG ACAG GGAG
GGAG GGGA AGAG
AGGA GGAG AGGG
GGGG AGAG ACGA
AGAG AGGG GGGG
AGGG AGGA AGGA
+
-
-
+
CAPN1 : gène candidat pour la tendreté
Analyses des haplotypes intra pères Charolais: effet de ACGA
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Père 1 Père 2 Père 3 Père 4 Père 5 Père 6
note de tendreté intra pèrenote de tendreté niveau populationforce de cisaillement intra pèreforce de cisaillement niveau population
Synthèse des gènes candidats
Q204X(Ch)
LEP: TCC(Li)
CAST: AAG(BA)
CAPN1: ACGA(Ch)
-1.2
-0.9
-0.6
-0.3
0.0
0.3
0.6
0.9
1.2
gmq poidab rendca confca grasin vos poidgi dap6c mtxlipi mcocisa mnotend
G. Renand, SGQA, Département Génétique Animale Valencia 07-08 avril 2008 74
Etude de la myostatine
Quelle plus value de l’information de typage + / - ?• Au niveau des reproducteurs : choix possible pour un type de production
•Au niveau des animaux destinés à la boucherie
quel marché ?
+ / + - / -
+ / +ou
- / -
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