Genetic linkage mapping in the blue mussel Mytilus edulis and the European flat oyster Ostrea edulis, and the search for Quantitative Trait Loci of resistance to a disease in O. edulis.

Other titles Cartographie génétique de liaison chez la moule bleue Mytilus edulis et l'huître plate européenne Ostrea edulis, et la recherche de QTL de résistance a une maladie chez O. edulis
Type Thesis
Date 2007-06-28
Language English
Author(s) Lallias Delphine
University University of Wales
Discipline Ocean Sciences
Thesis supervisor Pierre BOUDRY
Financement INTERREG IIIB
Mot-Clé(s) microsatellite, AFLP, moule, huître plate, QTL, cartographie génétique
French abstract Les cartes génétiques de liaison consistent à ordonner les marqueurs moléculaires le long du génome et nécessitent un nombre important de marqueurs pour une bonne couverture du génome. De telles cartes représentent une base qui permet l'identification et la localisation de QTLs (Quantitative Trait Loci) pour des caractères d'intérêt, comme la croissance ou la résistance à une maladie, avec l'objectif d'implémenter une amélioration génétique par sélection assistée par marqueur (MAS). Les données chez les bivalves sont rares. Aucune carte génétique n'est à ce jour disponible chez la moule et l'huître plate.

Nous reportons la construction d'une carte génétique préliminaire de liaison chez la moule bleue Mytilus edulis (n=14). Les marqueurs AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) ont été utilisés dans une famille contenant 86 plein-frères issus d'un croisement biparental contrôlé, appliquant une stratégie de double pseudo-test cross. Des cartes sexe-spécifiques contenant 14 groupes de liaison ont été construites avec le logiciel MapMaker 3.0. De plus, une carte consensus a été construite avec le logiciel JoinMap 4.0 pour 9 paires de groupes homologues, basée sur les liaisons multiples et parallèles de marqueurs 3 :1 (ségregeant dans les 2 parents).

De plus, la première carte génétique de liaison de l'huître plate Ostrea edulis (n=10) est présentée. Des marqueurs AFLPs et 20 microsatellites ont été génotypés dans une famille de trois générations, comprenant les 2 grands-parents, les 2 parents et 92 descendants. Des cartes de liaison sexe-spécifiques ont été construites avec le logiciel CriMap, aboutissant à une couverture estimée du génome de 82-84%. Huit groupes de liaison, probablement homologues entre les deux parents, ont été identifiés grâce à la cartographie de microsatellites et d'AFLPs de type 3 :1. Les marqueurs distordus ne sont pas distribués aléatoirement le long du génome et tendent à former des clusters dans quelques groupes de liaison.

Enfin, nous reportons la découverte de plusieurs QTLs potentiels de résistance et de susceptibilité à la bonamiose (maladie parasitaire due a Bonamia ostreae) chez O. edulis. Le protocole expérimental consistait en un challenge de 6 mois par cohabitation d'huîtres sauvages (infectées par injection avec B. ostreae) et d'huîtres testées (2 familles de trois générations). La maladie a été transmise des huîtres sauvages aux huîtres testées, avec les premières mortalités dans les huîtres testées apparaissant après 4 mois de cohabitation. Il y avait une bonne concordance dans les QTLs obtenus avec 3 méthodes différentes : stratégie de testage multi-étapes (test marqueur par marqueur), cartographie génétique et cartographie par intervalle de QTLs avec le logiciel QTL express. Les résultats obtenus, même si préliminaires, représentent une première étape vers la sélection assistée par marqueur chez l'huître plate.
Keyword(s) microsatellite, AFLP, mussel, flat oyster, QTL, genetic mapping
Abstract Genetic linkage maps consist of ordering molecular markers across the genome and require a high number of markers for a good coverage of the genome. Such maps represent a framework which enables the identification and localisation of Quantitative Trait Loci (QTLs) for traits of interest, such as growth or disease resistance, with the final aim of achieving genetic improvement through marker-assisted selection (MAS). Data on bivalves are scarce. No genetic map has yet been constructed in any mussel or flat oyster species. We report construction of a preliminary genetic linkage map in the blue mussel, Mytilus edulis (n=14). Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) markers were used in a mapping family containing 86 full-sibs issued from a controlled pair mating, applying a double pseudo-test cross strategy. Sex-specific linkage maps consisting of 14 linkage groups were built with MapMaker 3.0 software. In addition, a consensus map was built for 9 homologous pairs based on multiple and parallel linkages of 3:1 markers (segregating through both parents) with JoinMap 4.0 software.

Moreover, the first genetic linkage map for the European flat oyster Ostrea edulis (n=10) is presented. AFLP markers and twenty microsatellites were genotyped in a three-generation pedigree mapping family comprising the 2 grand-parents, 2 parents and 92 progeny. Sex-specific linkage maps were built with CriMap software, achieving an estimated genome coverage of 82- 84%. Eight linkage groups that were probably homologous between the two parents were identified by the mapping of microsatellites and 3:1 AFLPs. Distorted markers were not randomly distributed across the genome and tended to cluster in a few linkage groups. Finally, we report the finding of several potential QTLs of resistance and susceptibility to bonamiasis (parasitosis due to Bonamia ostreae) in O. edulis. The experimental set up consisted of a 6-month trial challenge experiment by cohabitation of wild oysters (overinfected with B. ostreae) and tested oysters (two three-generation pedigree segregating families). The disease was transmitted from the wild oysters to the tested oysters, with the first mortalities in the tested oysters occurring after four months of cohabitation. There was a good concordance in the QTLs obtained with three different methodologies used: multi-stage testing strategy, genetic mapping and QTL mapping with QTL express software. The results, even if preliminary, represent a first step towards MAS in the flat oyster.
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How to cite 

Lallias Delphine (2007). Genetic linkage mapping in the blue mussel Mytilus edulis and the European flat oyster Ostrea edulis, and the search for Quantitative Trait Loci of resistance to a disease in O. edulis. PhD Thesis, University of Wales. https://archimer.ifremer.fr/doc/00000/2603/