Outils de sélection génomique pour la croissance et la qualité du bois

L'épinette blanche est une espèce clé pour le développement des marqueurs moléculaires et la sélection assistée par marqueurs. Nous avons mené des études d'association à grande échelle dans des populations non structurées en génotypant des milliers de polymorphismes mononucléotidiques et de gènes candidats (20M de génotypes au total). Les résultats préliminaires suggèrent que l'approche par génétique d'association basée sur les gènes candidats donnera une multitude de marqueurs pouvant être utilisés dans des expériences de validation et des démonstrations des bénéfices de la SAM. Des approches mono-génique et multi-génique  (sélection multi-gènes) s'appuyant sur des statistiques bayésiennes seront utilisées pour identifier des gènes candidats de haute priorité dans lesquels la couverture en polymorphismes sera approfondie. De plus, nous allons tester et développer la sélection génomique (SG) par le génotypage de plusieurs centaines de descendants biparentaux de populations du Québec, et ce pour des milliers de loci.

Nous avons pour objectif la validation de marqueurs diagnostiques provenant des travaux de génétique d’association antérieurs et actuels (voir figure). Par exemple, les valeurs génétiques provenant d'une population de première génération à grande échelle seront comparées avec les prédictions de la sélection multi-gènes. Nos recherches antérieures indiquent que la présence de polymorphismes mononucléotidiques dans les gènes exprimés peuvent être impliqués dans la différenciation adaptative des populations. Par conséquent, nous étudierons des marqueurs diagnostiques dans les populations naturelles dans le but de comprendre la diversité génétique fonctionnelle naturelle. Ces approches basées sur la découverte de marqueurs et les résultats attendus seront transférés à l'épinette noire afin d’élargir les impacts et les débouchés de ces travaux aux forêts boréales. Les résultats de nos recherches seront utiles pour définir des systèmes de marqueurs qui pourraient aider l'amélioration de deux des conifères les plus importants et les plus reboisés dans l'Est et le centre du Canada.

Objectifs :

  1. Identifier des groupes de marqueurs diagnostiques reliés à la variation des caractéristiques du bois, de la croissance ainsi qu’à l'adaptation des épinettes blanches juvéniles et matures, afin d’expliquer une proportion de la variation phénotypique utile pour l’amélioration génétique.
  2. Appuyer les résultats d’associations marqueur-trait avec des données fonctionnelles et d'expression.
  3. Évaluer le potentiel d'utilisation des variations du nombre de copies (VNC) ou de la présence/absence de variations (PAV) comme une source de séquences polymorphiques pour le développement des marqueurs.
  4. Valider des groupes de marqueurs par des tests d’association entre les marqueurs et les traits sur des populations indépendantes et en évaluer l'utilité pour la sélection assistée par marqueurs et la sélection génomique dans les populations développées par nos partenaires.
  5. Démontrer les avantages de la sélection assistée par marqueurs en mesurant le rendement et la valeur des bois produits.
  6. Cerner les patrons de distribution des marqueurs diagnostiques dans les populations naturelles de l'épinette blanche.
  7. Transfert à l'épinette noire : identifier et valider les marqueurs génétiques sur des gènes candidats liés à la croissance et l'adaptation.

 

Development of MAS for wood properties and growth in white and black spruces