Mise en place de la sélection génomique chez l’huître creuse Crassostrea gigas

Implementation of genomic selection in the Pacific oyster Crassostrea gigas

• Auteur / Autrice : Antoine Jourdan
• Direction : Pierre Boudry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, biologie des organismes, populations, interactions
• Date : Soutenance le 13/09/2023
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer - Unité Adaptation Santé des Invertébrés Marins
• Jury : Président / Présidente : Xavier Rognon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Boudry, Xavier Rognon, Hélène Gilbert, Marc Vandeputte, Delphine Lallias, Sylvie Lapègue, Romain Morvezen, Lionel Dégremont
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hélène Gilbert, Marc Vandeputte

Mots clés

Mots clés contrôlés

croissance et développement

Étude d'association pangénomique

Génomique

Résistance aux maladies

Crassostrea gigas

Conchyliculture

Mots clés libres

Conchyliculture

Déséquilibre de liaison

GWAS

Sélection génomique

Croissance

Couleur

Résistance aux maladies

Puce à SNP

Shellfish farming

Linkage disequilibrium

GWAS

Genomic selection

Growth

Color

Disease resistance

SNP array

Résumé

Suite à son introduction à la fin des années 1960, l’huître creuse du Pacifique (Crassostrea gigas) est rapidement devenue une des espèces majeures de la conchyliculture en France et en Europe. Le développement de la production de naissain en écloseries a notamment permis d’initier la triploïdisation et des programmes d’amélioration génétique, par la sélection massale ou familiale avec l’appui du SYSAAF. Les outils génomiques ouvrent aujourd’hui de nouvelles méthodes visant à optimiser cette amélioration par la sélection génomique (SG). Ainsi, un puce contenant 40K marqueurs SNP a été utilisée pour génotyper des huîtres issues de 3 populations permettant de retenir environ 12K SNP informatif dans chacune d'entre elles. Cela a permis d’étudier leur diversité, leur structure génétique, et d’estimer l’intérêt d’une sélection génomique pour différents caractères. Nous avons estimé les tailles efficaces de ces populations (de 59 à 107), le déséquilibre de liaison entre les marqueurs successifs (r²~0,10), et les héritabilités de différents caractères (entre 0,04 et 0,69) : croissance, de rendement en chair, de couleur de la coquille, résistance à OsHV-1 et/ou à Vibrio aestuarianus. Selon nos estimations, la SG présente une efficacité supérieure de 6 à 60% par rapport à une sélection sur pedigree pour l’ensemble de ces caractères étudiés. Ces caractères sont en effet très polygéniques et seuls quelques QTL associés à la couleur et à la résistance aux maladies ont pu être identifiés. Des voies d’optimisation des programmes de sélection génomique de C. gigas, en cours dans les écloseries françaises adhérentes du SYSAAF, sont ainsi proposées.

Following its introduction in the late 1960s, the Pacific oyster (Crassostrea gigas) quickly became a major species in shellfish farming in France and Europe. The development of hatchery production allowed for the initiation of triploidy induction and genetic improvement programs by mass or familial selection with the support of SYSAAF. Genomic tools now offer new methods to optimize this improvement through genomic selection (GS). In this study, a 40K SNP genotyping array was used to genotype oysters from three populations, resulting in the retention of approximately 12K informative SNPs in each population. This enabled the assessment of their diversity, genetic structure, and the potential of genomic selection for various traits. Effective population sizes (ranging from 59 to 107), linkage disequilibrium between successive markers (r²~0.10), and heritabilities of different traits (ranging from 0.04 to 0.69) were estimated, including growth, flesh yield, shell color, resistance to OsHV-1 and/or Vibrio aestuarianus. According to our estimations, GS demonstrated a higher efficiency of 6 to 60% compared to pedigree-based selection for all studied traits. These traits are highly polygenic, with only a few identified QTL associated with color and disease resistance. Optimization strategies for ongoing genomic selection programs of C. gigas in French hatcheries affiliated with SYSAAF are proposed.