ldentification de mutations candidates affectant la composition du lait en acides gras et protéines par analyse d’association sur la séquence du génome dans les races Holstein, Montbéliarde et Normande - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Communication Dans Un Congrès Année : 2015

ldentification of candidate mutations affecting milk composition in fatty acids and proteins through genome wide association study at th e sequence level in Holstein, Montbéliarde, and Normandy breeds

ldentification de mutations candidates affectant la composition du lait en acides gras et protéines par analyse d’association sur la séquence du génome dans les races Holstein, Montbéliarde et Normande

Résumé

This study, part of the PhénoFinlait project, was aimed at identifying the genes and mutations responsible for the genetic variability of milk fatty acids (FA) and proteins in Holstein, Montbéliarde and Normandy dairy cattle breeds. For 23 FA and 6 proteins, the analyzed phenotype was the mean of mid infra-red test-day measurements, adjusted for environmental effects. Whole genome sequences (WGS) of 8746 cows genotyped with the 50k Illumina chip were imputed with FImpute software, using 1147 sequenced bulls of the “1000 bull genomes” project as a reference. Over 28 million polymorphisms were predicted. GWAS analysis was carried out within breed with GCTA software and the model included a marker effect and a polygenic effect. Overall, 30 to 40 QTL regions were detected per trait over the genome. Many regions already detected with the 50k chip were confirmed but location confidence intervals were smaller. From this first analysis, several 500kb – 3Mb long regions were defined and analyzed by BayesC. This multi-marker method strongly reduces the effect of long distance linkage disequilibrium and pinpoints a limited number of candidate mutations. Breed comparison and functional annotation of variants also provide information. This work is illustrated by 10 examples on chromosomes 5, 14, 17, 19 and 27 for FA and 1, 2, 6, 11, and 20 for proteins. This study shows the value of WGS to identify candidate causal variants underlying the genetic variation of complex traits.
Cette étude réalisée dans le cadre du programme PhénoFinlait vise à identifier les gènes et les mutations responsables de la variabilité génétique de la composition du lait en acides gras (AG) et protéines dans les trois races bovines laitières Holstein, Montbéliarde et Normande. Pour 23 AG et 6 protéines, le phénotype analysé est la moyenne des mesures par moyen infra rouge à chaque contrôle, corrigées pour les effets de milieu. Les séquences du génome complet de 8746 vaches génotypées avec la puce Illumina 50k ont été reconstituées avec le logiciel FImpute, en utilisant comme référence la séquence de 1147 taureaux du projet « 1000 génomes bovins ». Au total, 28 millions de polymorphismes ont été prédits. L’analyse GWAS a été conduite intra-race avec le logiciel GCTA, le modèle incluant un effet marqueur et un effet polygénique. Cette approche a permis de caractériser 30 à 40 régions par caractère sur tout le génome. On retrouve la majorité des régions déjà détectées avec la puce 50k, mais les intervalles de localisation sont plus précis. Cette première analyse a permis de définir des régions de l’ordre de 500 kb à 3 Mb, analysées par BayesC. Cette méthode multi-marqueurs réduit considérablement l’effet du déséquilibre de liaison à grande distance et permet de proposer des mutations causales candidates. La comparaison entre races et l’annotation des variants aident au choix entre ces propositions. Ce travail est illustré avec 10 exemples sur les chromosomes 5, 14, 17, 19 et 27 pour les AG et 1, 2, 6, 11, et 20 pour les protéines. Cette étude montre l’intérêt du séquençage de génomes entiers pour identifier les mutations responsables du déterminisme génétique des caractères.
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Dates et versions

hal-02744189 , version 1 (03-06-2020)

Identifiants

  • HAL Id : hal-02744189 , version 1
  • PRODINRA : 342805

Citer

Armelle Gion Govignon-Gion, Didier Boichard, Pascal Croiseau, Anne Barbat-Leterrier, Chris Hoze Hoze, et al.. ldentification de mutations candidates affectant la composition du lait en acides gras et protéines par analyse d’association sur la séquence du génome dans les races Holstein, Montbéliarde et Normande. 22. Rencontres autour des Recherches sur les Ruminants, Dec 2015, Paris, France. 409 p. ⟨hal-02744189⟩
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