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Etude de l’adaptation des petits ruminants marocains aux conditions environnementales par une approche de génomique du paysage

POMPANON F. (1, 2), BENJELLOUN B. (1, 2, 3), LEEMPOEL K. (4), ALBERTO F.J. (1, 2), BOYER F. (1, 2), JOOST S. (4), TABERLET P. (1, 2), the NEXTGEN CONSORTIUM (5)

(1) Université Grenoble Alpes, Laboratoire d’Ecologie Alpine, 3800 Grenoble, France

(2) CNRS, Laboratoire d’Ecologie Alpine, 3800 Grenoble, France

(3) INRA Maroc, CRRA Tadla, 23000 Beni-Mellal, Maroc

(4) Laboratory of Geographic Information Systems, School of Civil and Environmental Engineering, Ecole Polytechnique Fe ?de ?rale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse

(5) http://nextgen.epfl.ch

RESUMÉ

Pendant la dizaine de milliers d’années qui a suivi leur domestication au Moyen Orient, la chèvre et le mouton se sont répandus en Europe, Asie et Afrique. Ils ont donné de nombreuses populations gérées de façon traditionnelle, qui se sont adaptées aux conditions locales. Avec l’émergence de la notion de race il y a environ 200 ans, les pressions de sélection ont fortement augmenté pour atteindre un niveau maximal chez des races industrielles devenues très performantes mais ayant perdu une grande part de leur diversité génétique originelle. Dans ce contexte, la diversité génétique encore présente chez les races indigènes à l’échelle mondiale représente une ressource importante, sous forme d’allèles impliqués dans des adaptations à des conditions environnementales particulières (sécheresse, résistances aux pathogènes, etc.). Ainsi, la caractérisation des gènes impliqués dans les adaptations locales est un enjeu majeur, notamment dans un contexte de changement climatique, où ces ressources génétiques joueront un rôle essentiel dans la capacité d’adaptation des espèces domestiques. Dans le cadre des projets européens Nextgen et ClimGen, nous développons une étude de génomique du paysage sur l’ensemble du territoire marocain, afin de caractériser les gènes impliqués dans les adaptations locales. Nous avons séquencé les génomes complets de 161 chèvres et 160 moutons issus de localités représentatives de la diversité des conditions climatiques, écologiques et des systèmes d’élevage. Tout d’abord, nous n’avons détecté qu’une très faible structuration spatiale de la diversité génétique sur l’ensemble de la zone échantillonnée (environ 400 000 km²). Ensuite, la recherche de régions chromosomiques impliquées dans des mécanismes adaptatifs a été menée en recherchant des signatures de sélections par deux types de méthodes : des approches corrélatives recherchant à mettre en évidence les allèles dont la fréquence varie le long de gradients environnementaux (SAMBADA), des approches populationnelles recherchant les gènes qui différencient deux groupes d’individus représentatifs de conditions environnementales contrastées (e.g., XP-CLR). Nous avons ainsi mis en évidence plusieurs gènes et voies métaboliques qui apparaissent comme de bons candidats participant à l’adaptation à différentes variables (altitude, température, humidité,…). Il apparaît que les gènes présentant la plus forte réponse sélective à une même variable environnementale ne sont pas les mêmes selon l’espèce. Ces résultats montrent la richesse des ressources génomiques adaptatives présentes dans des populations indigènes qui doivent être préservées pour la sauvegarde à long terme des espèces.

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