Séquençage de l'ADN après une étape de digestion par des enzymes de restriction (RADseq)

La sélection génomique est désormais utilisée en routine pour la sélection des lignées de poules pondeuses. Toutefois, les coûts de génotypage associés restent conséquents avec des puces de moyenne (MD) à haute densité (HD). Pour optimiser ces coûts, les candidats à la sélection peuvent être génotypés sur une puce basse densité (LD) suivi d’une étape d’imputation sur puce MD ou HD.
Les techniques de séquençage de nouvelle génération (NGS) sont de plus en plus utilisées pour les espèces animales, mais restent coûteuses pour une utilisation en routine dans le cadre de la sélection génomique. Une solution alternative et économique consiste à utiliser le séquençage de l'ADN après une étape de digestion par des enzymes de restriction (RADseq) pour ne séquencer qu'une fraction du génome. Ainsi nous avons étudié l'utilisation de techniques RADseq suivies d'une étape d'imputation sur puce HD comme alternative aux puces LD pour la sélection génomique dans une population de coqs d’une lignée de poules pondeuses de type Rhode Island de la société Novogen.

Un classement des animaux génotypés par RADseq validé

Les fragments issus de la digestion enzymatique par quatre enzymes de restriction (EcoRI, TaqI, AvaII et PstI) et par un couple d’enzyme (TaqI-PstI) dans le cas de la méthode RADseq à double digestion (ddRADseq) ont été identifiés sur le génome de référence. Les SNP contenus dans les extrémités (150 pb) de ces fragments ont été détectés à partir des données de séquences de grande qualité (profondeur de séquençage de 20X) des individus de notre population. La précision de l'imputation sur la puce HD avec les génotypes RADseq a été évaluée comme la corrélation moyenne entre les vrais génotypes (HD) et les génotypes imputés. Plusieurs caractères de production ont été évalués à l'aide de la méthodologie Single Step. L'impact des erreurs d'imputation sur le classement des candidats à la sélection a été évalué en comparant une évaluation génomique sur ascendance obtenue avec des génotypes HD vrais ou imputés. La précision relative des valeurs génomiques estimées sur ascendance a été étudiée en considérant, comme référence, les valeurs génomiques estimées sur descendance avec la puce HD. Le séquençage des fragments obtenus à partir des enzymes Avall, Pstl et du couple d’enzymes a permis de détecter plus de 10 000 SNP communs avec ceux de la puce SNP HD, et bien répartis sur le génome, ce qui a permis d'obtenir une corrélation entre génotypes imputés et vrais génotypes HD de l’ordre de 0.97. L'impact des erreurs d'imputation sur le classement des candidats est faible (corrélation supérieure à 0,99). Enfin, la précision relative des valeurs génomiques était similaire avec les enzymes AvaII, Pst1, le couple (Taq1, Pst1) et la puce HD. Les résultats obtenus avec les enzymes EcoRI et TaqI sont moins intéressants, les corrélations étant plus faibles.

Une solution alternative aux puces basse densité pour la sélection génomique

Les approches RADseq peuvent constituer des alternatives intéressantes aux puces SNP à faible densité pour la sélection génomique. Avec plus de 10 000 SNP communs à ceux de la puce HD, une bonne imputation et une bonne évaluation génomique sont possibles.

Référence bibliographique

Herry F, Hérault F, Lecerf F, Lagoutte L, Doublet M, Picard-Druet D, Bardou P, Varenne A, Burlot T, Le Roy P, Allais S., 2023. Restriction site-associated DNA sequencing technologies as an alternative to low-density SNP chips for genomic selection: a simulation study in layer chickens. BMC Genomics, 24(1):271. [DOI].