Genomic DNA enrichment using sequence capture microarrays: A novel approach to discover sequence nucleotide polymorphisms (SNP) in Brassica napus L.

Clarke, W.E., Parkin, I.A.P., Gajardo, H.A., Gerhardt, D.J., Higgins, E.E., Sidebottom, C., Sharpe, A.G., Snowdon, R.J., Federico, M.L., et Iniguez-Luy, F.L. (2013). « Genomic DNA enrichment using sequence capture microarrays: A novel approach to discover sequence nucleotide polymorphisms (SNP) in Brassica napus L. », PLoS ONE, 8(12: Article number e81992). doi : 10.1371/journal.pone.0081992  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les méthodes de sélection génomique ciblée, ou capture de séquences, permettent l’enrichissement de l’ADN ainsi que le reséquençage et la caractérisation à grande échelle des variations génétiques naturelles chez les espèces à génome complexe, notamment le colza et le canola (Brassica napus L., AACC, 2n = 38). Dans le cadre du présent projet, nous avons combiné la capture de séquences et le séquençage de nouvelle génération (NGS) en vue de trouver des polymorphismes nucléotidiques (SNP) qui sont situés dans des régions précises du génome du B. napus et sont historiquement associés (d’après l’analyse de QTL) à des caractères d’importance sur les plans agronomique et nutritionnel. Nous avons mis au point une plateforme de capture de séquences comprenant 2,1 millions de fragments pour analyser les variations des séquences d’ADN dans 47 régions génomiques, équivalant à 51,2 Mb des génomes A et C de Brassica, chez dix génotypes de colza diversifiés. Nous avons séquencé les dix génotypes au moyen du processus de 454 Life Sciences et avons évalué l’effet de l’augmentation de la longueur des séquences analysées. En outre, nous avons séquencé deux génotypes au moyen du système HiSeq d’Illumina. Nous avons ainsi identifié 589 367 SNP potentiellement utiles. D’après l’analyse de la couverture de séquences, la représentation des régions cibles a quadruplé, et 57 % des SNP filtrés se trouvaient dans ces régions. Soixante pour cent des SNP découverts correspondaient à des transitions, alors que 40 % correspondaient à des transversions. Fait intéressant, 58 % des SNP ont été observés dans des régions géniques, les 42 % restants se situant dans des régions intergéniques. En outre, un pourcentage élevé de SNP des régions géniques se trouvait dans des exons (65 % dans le cas du génome A, et 64 % dans celui du génome C). Nous avons réalisé deux essais de génotypage pour valider les SNP découverts. Les taux de validation allaient de 61,5 % à 84 % des SNP analysés, ce qui montre l’efficacité de l’approche de repérage des SNP. Il est important de signaler que les SNP découverts étaient associés à des régions du génome du B. napus importantes sur le plan agronomique, de sorte que les données ici présentées constituent une nouvelle source utile pour la recherche et les programmes d’amélioration visant cette espèce.

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