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Etude des facteurs contrôlant l'efficacité de la sélection génomique chez le palmier à huile (Elaeis guineensis Jacq.)

Cros D.. 2014. Montpellier : Montpellier SupAgro, 204 p.. Thèse de doctorat -- Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences, environnement (SIBAGHE). Biologie intégrative des plantes (BIP), Thèse de doctorat -- Systèmes intégrés en biologie, agronomie, géosciences, hydrosciences, environn.

La production agricole doit augmenter à un rythme jamais atteint pour faire face à la forte hausse attendue de la demande alimentaire. La sélection génomique (SG) pourrait y contribuer en donnant la possibilité de sélectionner des individus uniquement sur leur génotype, rendant ainsi l'amélioration génétique des rendements plus efficace. L'amélioration actuelle de la production du palmier à huile, première plante oléagineuse au monde, se fait par sélection récurrente réciproque pour produire des hybrides. L'intégration de la SG à ce schéma aurait des retombées majeures. Cette thèse vise à évaluer le potentiel de la SG pour prédire les aptitudes à la combinaison hybride dans les populations parentales (Deli et groupe B). Des données du dernier cycle d'amélioration ont permis d'obtenir la première estimation empirique de la précision de la SG. Malgré les petites populations disponibles pour calibrer le modèle génomique, cette étude a montré qu'avec des candidats à la sélection apparentés à la population de calibration (même fratrie, descendants), la précision était suffisante pour faire une présélection sur certaines composantes du rendement dans le groupe B. Par ailleurs, des simulations sur quatre générations ont montré que, pour plusieurs stratégies de SG (en particulier avec une calibration faite uniquement à la première génération en incluant des génotypes d'hybrides), la précision de sélection chez les individus non testés en croisement était suffisante pour sélectionner des parents uniquement sur leur génotype. Ceci a abouti à une augmentation de plus de 50% du gain génétique annuel par rapport à la méthode classique. Une augmentation plus rapide de la consanguinité a aussi été mise en évidence, mais elle pourrait être limitée par des méthodes classiques de gestion de la consanguinité. Finalement, les données expérimentales et simulées indiquent que la SG pourrait diminuer l'intervalle moyen de génération et accroître l'intensité de sélection, accélérant ainsi considérablement le progrès génétique sur le rendement en huile de palme. Un schéma de sélection génomique récurrente réciproque est proposé pour le palmier à huile. Son application nécessite de confirmer expérimentalement les simulations en estimant sur plusieurs générations la précision de sélection sans recalibration du modèle. Ces futures recherches devraient utiliser les nouveaux modèles de SG, potentiellement plus efficaces (prise en compte des effets non additifs ou d'informations a priori sur les effets des marqueurs, etc.). (Résumé d'auteur)

Mots-clés : rendement des cultures; phénotype; génotype; efficacité; modèle mathématique; modèle de simulation; méthodologie; croisement; hybridation; génomique; génie génétique; génétique quantitative; génétique des populations; sélection récurrente; amélioration des plantes; elaeis guineensis; congo; république démocratique du congo; nigéria; côte d'ivoire; bénin; cameroun; sumatra; angola; afrique

Thématique : Génétique et amélioration des plantes; Méthodes de recherche; Méthodes mathématiques et statistiques

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