Fait partie de [OMA125]

2021 - 704 p.

Genomic bases of local adaptation in sheep and goats

Benjelloun B., Pompanon F., Ibnelbachyr M.

Since their domestication 10.000 years ago followed by a worldwide spread, sheep and goats have accumulated highly valuable adaptive traits allowing them to be raised across highly diverse environments. Besides the current rapid development and wide spread of just a few productive cosmopolitan breeds marked by limited genetic diversity, indigenous populations may keep adaptive traits that would constitute key genomic resources in the context of environmental changes. Within the EU-FP7 funded NextGen project, we applied a landscape genomics framework to identify genes involved in local adaptation. We sequenced the genomes of 160 indigenous sheep and 161 goats representative of the Moroccan-wide diversity in ecology, climate and geographic origin. We detected 39 million variants in sheep and 32 million in goats showing a very weak geographic structure over the country in both species. Using different approaches we identified several sets of loci and genes that likely have a role in local adaptation globally to altitude, slope, sunshine, rainfall, temperature and their variation. The main adaptive pathways were associated with respiration and circulation for the adaptation to altitude. The major genes identified showed different patterns of variation of allele frequencies along environmental gradients. Candidate genes for adaptation to the same environmental variable were generally different between the two species, suggesting different adaptive mechanisms in sheep and goats. However, similar or functionally linked genes responding to the same environmental variable were also found. Results from this study would help in setting up efficient plans of genomic selection based on adaptive traits and be then of major interest for a sustainable management of genetic resources in sheep and goats.

Depuis leur domestication il y a 10 000 years, suivis d’une propagation dans le monde entier, les ovins et les caprins ont accumulé des traits adaptatifs très précieux leur permettant d’être élevés dans des environnements très diversifiés. En dépit du développement rapide actuel et la large diffusion de quelques races cosmopolites productives caractérisées par une diversité génétique limitée, les populations autochtones peuvent conserver des caractéristiques d’adaptation qui constitueraient des ressources génomiques essentielles dans le contexte des changements environnementaux. Dans le cadre du projet de l’UE FP7 NextGen, nous avons appliqué un cadre de génomique du paysage pour identifier les gènes impliqués dans l’adaptation locale. Nous avons séquencé les génomes de 160 moutons et 161 chèvres indigènes, représentatifs de la diversité écologique, climatique et géographique de l’ensemble du Maroc. Nous avons détecté 39 millions de variantes chez le mouton et 32 millions chez la chèvre, présentant une structure géographique très faible sur le pays chez les deux espèces. En utilisant différentes approches, nous avons identifié plusieurs ensembles de locus et de gènes qui jouent probablement un rôle dans l’adaptation locale à l’altitude, à la pente, à l’ensoleillement, aux précipitations, à la température et à leurs variations. Les principales voies d’adaptation étaient associées à la respiration et à la circulation pour l’adaptation à l’altitude. Les gènes candidats à l’adaptation à la même variable environnementale étaient généralement différents entre les deux espèces. Cependant, des gènes similaires répondant à la même variable environnementale ont également été trouvés. Les résultats de cette étude présenteraient un intérêt majeur pour une gestion durable des ressources génétiques chez les ovins et les caprins.

Mots-clés    

ADAPTATION, CAPRIN, GENOMIQUE, OVIN, RACE (ANIMAL)

Citer cet article    

Benjelloun B., Pompanon F., Ibnelbachyr M. Genomic bases of local adaptation in sheep and goats. In : López-Francos A. (ed.), Jouven M. (ed.), Porqueddu C. (ed.), Ben Salem H. (ed.), Keli A. (ed.), Araba A. (ed.), Chentouf M. (ed.). Efficiency and resilience of forage resources and small ruminant production to cope with global challenges in Mediterranean areas. Zaragoza : CIHEAM, 2021. p. 613-618. (Options Méditerranéennes : Série A. Séminaires Méditerranéens; n. 125). 1. Joint meeting of the FAO-CIHEAM Networks on Sheep and Goats (Subnetworks on Nutrition and Production Systems) and on Mediterranean Pastures, 2019/10/23-25, Meknes (Morocco). http://om.ciheam.org/om/pdf/a125/00008074.pdf