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L'adaptation des ruminants au changement climatique au coeur du projet RUMIGEN

Publié le par Didier Boichard (INRAE Jouy (78))
Génomique Climat Bovin lait Bovin viande
Le « fil rouge » du projet RUMIGEN est l’adaptation des ruminants au changement climatique. Il vise à améliorer la sélection génomique en s’appuyant sur la génétique quantitative mais également sur les nouvelles technologies de modification ciblée du génome (GE : Genome editing) et les marqueurs épigénétiques. L’UMT eBis est fortement impliquée dans ce projet ambitieux.

Le projet RUMIGEN (2021-2025) vise à améliorer la durabilité de l’élevage bovin dans les conditions futures.

Il est coordonné par Eric Pailhoux (INRAE, unité Breed à Jouy-en-Josas) et repose sur une très forte contribution de l’UMT eBis dont il représentera une proportion importante de l’activité dans les prochaines années.

Un volet important est l’adaptation des bovins au changement climatique et en particulier la tolérance à la chaleur.

Dans le WP3 coordonné par Idele et en étroite collaboration avec le projet Apis-Gene CAICalor, nous caractériserons la variabilité génétique de la tolérance à la chaleur. Pour cela, nous mobiliserons la base de données météorologiques Safran de Météo-France et analyserons l’intensité des interactions génétique x milieu, les conditions de milieu étant définies par la température et l’humidité (index THI). Nous estimerons également les corrélations génétiques entre les conditions de milieu, intra fonction (par exemple pour la production) et entre fonctions (les corrélations génétique entre production et fertilité s’intensifient-elles avec la chaleur ?). Une analyse génomique permettra de mettre en évidence les gènes impliqués dans cette adaptation. Par ailleurs des effets transgénérationnels éventuels d’un stress de chaleur sur la vache en gestation seront recherchés sur la carrière de son veau.

Les marques épigénétiques

Un second volet concerne les marques épigénétiques, méthylation de l’ADN et micro-ARN, en étroite collaboration avec le projet PolyPheme financé par l’ANR et Apis-Gene. Parmi les études prévues dans le WP6 coordonné par Allice, notons :

  • l’étude de l’héritabilité des marques de méthylation ;
  • leur transmission par le sperme chez les filles d’un taureau et leur impact sur leurs performances ;leur impact sur le développement embryonnaire ;
  • l’apport des données de méthylation dans la prédiction génomique.

En amont de ces études, des outils technologiques seront développés pour mesurer le niveau de méthylation de façon facile et à haut débit. Ces mêmes outils seront également utilisés pour étudier les possibilités de pilotage de ces marqueurs épigénétiques avec des facteurs de milieu (WP7).

Gestion de la diversité génétique

Un troisième volet (WP4) aborde la gestion de la diversité génétique dans les programmes de sélection. Diverses études quantifieront le fardeau génétique, c’est-à-dire les allèles récessifs dont les effets détériorateurs se manifestent à l’état homozygote, et développeront des méthodes de sélection en vue de le réduire. Par ailleurs, un effort sera réalisé pour caractériser les variants structuraux et le pangénome bovin, c’est-à-dire la fraction du génome présente chez certains individus ou populations et absente d’autres. Ce travail sera plus particulièrement ciblé sur les races nationales ou régionales.

Impact du Genome Editing

Le WP5 fera un bilan de différents exemples où le genome editing (GE) pourrait être utile chez les ruminants. Il testera l’impact putatif du GE sur le taux de mutations de novo et enfin proposera deux exemples concrets de GE chez la chèvre et le mouton.

Applications

Le WP8 vise à l’intégration des résultats des WP techniques dans des méthodes applicables en pratique. Parmi ces applications, citons :

  • quels objectifs de sélection vis-à-vis du changement climatique, et quels critères de sélection ?
  • comment limiter l’impact du fardeau génétique et comment mieux gérer les populations de taille limitée ?
  • comment intégrer l’information épigénétique dans les prédictions ?

Les autres leviers

Outre ces leviers biologiques, le projet RUMIGEN fait intervenir un levier en sciences humaines et sociales (WP2) afin de proposer des nouvelles méthodes de sélection validées par des citoyens Européens (WP8 et 9) susceptibles d’être acceptées par la société.

Implication de l'UMT eBis

L’UMT est particulièrement impliquée dans les WP3 (adaptation au changement climatique), WP4 (fardeau génétique, pangénome, gestion des petites populations), WP6 (étude des marques épigénétiques) et WP8 (intégration).

Rumigen est un projet H2020. Il est soutenu par le Programme de Recherche et Innovation H2020 de l’Union Européenne No 101000226.