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Analyse d’association fondée sur un seul marqueur et sur les haplotypes liés à la couleur de la semoule et des pâtes issues de lignées généalogiques élites de blé dur à l’aide d’une carte de consensus à haute densité

N'Diaye, A., Haile, J.K., Cory, A.T., Clarke, F.R., Clarke, J.M., Knox, R.E., Pozniak, C.J. (2017). Single marker and haplotype-based association analysis of semolina and pasta colour in elite durum wheat breeding lines using a high-density consensus map, 12(1), http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0170941

Résumé

© N’Diaye et al., 2017. Il s’agit d’un article à accès libre publié conformément aux modalités de la licence d’attribution de Creative Commons, qui autorise l’utilisation, la distribution et la reproduction non restreintes dans tout média, à condition de citer adéquatement l’auteur et les travaux originaux. La cartographie d’association est généralement réalisée en testant la corrélation entre un seul marqueur et les phénotypes. Toutefois, étant donné que les profils de variation au sein des génomes sont hérités sous forme de blocs, le regroupement des marqueurs en haplotypes pour des criblages pangénomiques pourrait être une approche intéressante pour améliorer la capacité statistique à détecter les associations. La disponibilité de données moléculaires à haute densité permet d’évaluer le potentiel des deux approches pour identifier les associations marqueurs caractères dans le blé dur. Dans la présente étude, nous avons utilisé des approches fondées sur un marqueur unique et sur les haplotypes pour identifier les locus associés à la couleur de la semoule et des pâtes dans le blé dur, l’objectif principal étant d’évaluer les avantages potentiels de l’analyse fondée sur les haplotypes pour identifier les locus à caractère quantitatif. Cent soixante neuf lignées de blé dur ont été génotypées à l’aide d’une puce Infinium iSelect d’Illumina 90 K, et 12 234 marqueurs de polymorphisme mononucléotidique (SNP) ont été générés et utilisés pour évaluer les profils de structure des populations et de déséquilibre de liaison (DL). Au total, 8 581 SNP précédemment localisés sur une carte de consensus à haute densité ont été regroupés en 406 blocs d’haplotypes sur la base d’une distance DL moyenne de 5,3 centimorgans (cM). Le fait de combiner plusieurs SNP en blocs d’haplotypes a fait passer l’indice PIC (pour Polymorphism Information Content) moyen de 0,27 par SNP à 0,50 par haplotype. L’analyse fondée sur les haplotypes a permis d’identifier 12 locus associés aux caractères de couleur du pigment du grain, y compris les cinq locus identifiés par l’analyse fondée sur un seul marqueur. De plus, l’analyse basée sur les haplotypes a entraîné une augmentation de la variance phénotypique expliquée (50,4 % en moyenne) et de l’effet allélique (33,7 % en moyenne) par rapport à l’analyse fondée sur un seul marqueur. La présence de multiples combinaisons alléliques à l’intérieur de chaque locus des haplotypes offre la possibilité de déterminer la série d’haplotypes la plus favorable et peut faciliter la sélection assistée par marqueurs de la couleur du pigment du grain chez le blé dur. Ces résultats semblent indiquer que l’analyse fondée sur les haplotypes est avantageuse comparativement à l’analyse fondée sur un seul marqueur pour détecter les locus associés aux caractères de couleur chez le blé dur.

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