Signature d'expression de gènes, Marqueur prédictif de capacités de survie chez l'huître Crassostrea gigas

Type Rapport de contrat
Date 2017
Langue(s) Français
Référence Rapport scientifique de l’action PREDIGENE Convention DPMA-Ifremer 2016-16/1212569
Auteur(s) Bachere Evelyne1, Degremont LionelORCID1, Piquemal David2, Roman Bruno2, Noguier Florian2
Contributeur(s) Gueguen YannickORCID, Salou Marine, Fleury ElodieORCID, Louis Wilfried, Berha Charlotte, Le Roy Valerian, Palvadeau Hubert, Rabiller Manuella, Mortreux Serge, Le Gall Patrik
Mot-Clé(s) Huître creuse, signature d'expression de gènes, qPCR, biostatistique, capacité de survie, phénotypage, héritabilité
Résumé

Dans le contexte des mortalités massives d'huîtres Crassostrea gigas, les mécanismes moléculaires et les bases génétiques impliquées dans la capacité de survie des huîtres ont été explorées par des approches de génomique à très haut débit. Ces travaux se sont centrés dans un premier temps sur la survie à des infections par des Vibrio virulents pour lesquels des infections expérimentales étaient reproductibles et standardisées en laboratoire. Ces analyses ont conduit à la mise en évidence d'une série de gènes dont l’expression peut prédire la capacité des huîtres à survivre aux infections à vibrios (Rosa et al. 2012). Depuis 2013, les travaux ont permis la validation de la signature de survie qui a pu être corrélée avec les capacités de survie des huîtres en conditions d’épisodes de mortalités in situ dans l’Etang de Thau. La signature a discriminé les huîtres qui sont capables de survivre de celles qui vont mourir avec 73% de prédiction de survie. L’objectif de l'approche est d’utiliser cette signature comme outil de criblage ou phénotypage, non destructeur, d'huîtres présentant des traits génétiques leur conférant une meilleure résistance aux mortalités in situ ou aux pathogènes et ce dans un objectif de prophylaxie ou en soutien de programmes de sélection. Pour poursuivre cet objectif, l'action Prédigène s'est proposée d'étudier (1) l'héritabilité de la signature d’expression de gènes, marqueur prédictif de capacité de survie, c'est-à-dire la transmission à la descendance de traits génétiques conférant de meilleures capacités de survie. Pour cela, des individus d'une population sauvage d'huîtres ont été phénotypés par la signature moléculaire sur la base d'analyses de qPCR haut débit Fluidigm et biostatistiques. Ainsi trois groupes d'huîtres ont été identifiés en fonction d'un index individuel caractérisant soit un potentiel de bonne survie [S+], un potentiel de mauvaise survie [S-] et des témoins [T] sans discrimination du phénotype. Des croisements en intra-lots ont été réalisés sous sélection divergente d'intensité de 10%. Enfin, chez les descendants, l'index de potentiel de survie a été établi sur des naissains de chaque lignée sélectionnée afin de calculer l'héritabilité de la signature. Les résultats ont montré des héritabilités fortes à modérées pour les index de survie, de 0.88 pour la lignée [S-] à 0.39 pour la lignée [S+],indiquant la possibilité de développer des programmes de sélection pour améliorer ou diminuer ce caractère.Il sera toutefois nécessaire de produire plusieurs générations de sélection afin d’obtenir une meilleure mesure de la réponse moyenne par génération de la sélection. Par ailleurs, Prédigène avait aussi pour objectif (2) d'évaluer l'impact environnemental des conditions d'élevage sur les taux de survie des différentes lignées et le phénotype [S]. En effet, la signature prédictive de survie a été caractérisée dans des contextes de mortalités en milieu méditerranéen. Les 3 familles ont été déployées dans le cadre du réseau RESCO dans quatre environnements géographiques et climatiques contrastés de Normandie (Baie des Veys), Bretagne Nord (Brest), Marennes-Oléron (Baie de Bourgneuf) et Méditerranée (Marseillan) pour analyser l'impact environnemental sur le phénotype de survie. Alors que sur les sites d'élevage de la façade Atlantique, aucune différence des taux de survie n'a été observée entre les 3 familles [S+], [S-] et [T], sur Marseillan, des taux de survie significativement supérieurs ont été observés chez les huitres [S+] par rapport aux familles [S-]. De ces résultats, il ressort que la signature moléculaire étudiée dans le cadre de Predigène révèlerait un potentiel de survie des huîtres à des conditions environnementales (biotiques et abiotiques) plus spécifiques à l'Etang de Thau. Ces résultats montrent surtout que, en exploitant le fort potentiel adaptatif et polymorphisme de l'espèce, l'approche de phénotypage par signature moléculaire pourrait être appliquée pour produire rapidement des souches d'huîtres adaptées à différentes conditions environnementales et/ou résistantes à différents pathogènes. Face à la crise que subit la conchyliculture, la production de souches locales et adaptées aux conditions environnementales spécifiques aux différentes zones ostréicoles régionales permettrait à terme de sécuriser la filière en réduisant les risques zoosanitaires et les conditions de stress des animaux liés aux transferts.

Keyword(s) Pacific oyster, gene expression signature, qPCR, biostatistics, survival capacity, phenotyping, heritability
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Comment citer 

Bachere Evelyne, Degremont Lionel, Piquemal David, Roman Bruno, Noguier Florian (2017). Signature d'expression de gènes, Marqueur prédictif de capacités de survie chez l'huître Crassostrea gigas. Rapport scientifique de l’action PREDIGENE Convention DPMA-Ifremer 2016-16/1212569. https://archimer.ifremer.fr/doc/00434/54551/