Déterminisme génétique des caractères d’intérêt perlicole de l’huître perlière Pinctada margaritifera

Genetic determinism of pearl quality traits in the pearl oyster Pinctada margaritifera

• Auteur / Autrice : Carole Blay
• Direction : Serge Planes, Chin-Long Ky
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biodiversité, génétique et évolution
• Date : Soutenance le 05/09/2017
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'École pratique des hautes études (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Établissement de préparation de la thèse : École pratique des hautes études (Paris ; 1868-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches insulaires et observatoire de l’environnement (Moorea, Polynésie française ; Perpignan)
• Jury : Président / Présidente : Serge Hamon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Planes, Chin-Long Ky, Serge Hamon, Sylvie Lapègue, Benoît Pujol, François Bonhomme, Eva Garcia-Vazquez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Lapègue, Benoît Pujol

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique quantitative

Polynésie française

Huître perlière à lèvres noires

Mots clés libres

Pinctada margaritifera

Héritabilité

Expression de gène candidat

Biominéralisation

Perliculture

Génétique quantitative

Pinctada margaritifera

Heritability

Gene candidate expression

Biomineralisation

Pearl culture

Quantitative genetics

Résumé

La production de perle de culture par l’huître perlière Pinctada margaritifera représente la seconde ressource économique après le tourisme en Polynésie Française. L’une des voies d’amélioration privilégiée de la qualité de production passe par la voie de la sélection génétique. Dans ce contexte, le déterminisme génétique des caractères d’intérêt perlicole et leurs variations à différentes échelles phénotypiques a été étudié. Les rôles respectifs de l’huître donneuse et de la receveuse, au travers de greffes expérimentales, ont révélées une corrélation positive entre les paramètres de croissance des coquilles de receveuses et la taille des perles, ainsi qu’un effet donneuse sur la qualité de la perle. Les analyses d'expressions de huit biomarqueurs de biominéralisation, codant des protéines des couches aragonitiques ou prismatiques, ont révélé une corrélation entre l’expression de ces gènes au niveau du sac perlier avec à la fois les paramètres de qualité des perles et de croissance des receveuses. L’âge de l’huître donneuse de greffon semble jouer un rôle déterminant aussi bien au niveau des phénotypes de la taille que pour le grade et les défauts de surface de la perle. Enfin, les valeurs d'héritabilité des phénotypes ont été estimées pour la première fois chez l'espèce, au travers de modèle animal utilisant des familles produites en écloserie. Globalement, les résultats montrent une transmission génétique linéaire et schématiquement on peut dire que les receveuses contrôlent principalement la croissance et la taille des perles, alors que les donneuses influencent leur qualité.

Cultured pearl production in the pearl oyster Pinctada margaritifera represents the second largest source of revenue after tourism, and it is the top export industry in French Polynesia. One of pearl farming industry’s greatest challenges is to “produce fewer but better pearls” through genetic improvement. To address this challenge, the genetic determinism of pearl quality traits and how they vary at different phenotypic scales was studied. The respective roles of donors and recipients was explored through uniform experimental grafts and revealed a positive correlation between recipient shell biometric parameters and pearl size, and a donor effect on pearl quality traits. Gene expression analyses of 8 biomineralisation biomarkers, encoding aragonitic and prismatic proteins, highlights a correlation between pearl sac gene expression with pearl quality traits and recipient shell biometric parameters. The age of the donor oyster also played a determining role with respect to the size phenotype and for grade and surface defects of the pearl. Finally, the heritability values of the phenotype were estimated for the first time for this species using an animal model on a family produced in a hatchery setting. Results show a linear genetic transmission and overall, suggest that the recipient oyster primarily controls the size of the pearls while the donor oyster influences the quality.