Caractérisation de SNPs par RAD-seq pour l'étude de la coloration d'un oiseau insulaire. Yann BOURGEOIS Le 30/09/2013

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1 Caractérisation de SNPs par RAD-seq pour l'étude de la coloration d'un oiseau insulaire Yann BOURGEOIS Le 30/09/2013

2 VARIATIONS DE COLORATION ET ÉVOLUTION 2

3 ZOSTEROPS BORBONICUS, OISEAU ENDÉMIQUE DE LA RÉUNION 3

4 ZOSTEROPS BORBONICUS, OISEAU ENDÉMIQUE DE LA RÉUNION Petite taille (8 grammes) Abondant Forme des groupes sociaux Régime alimentaire varié (fruits, nectar, insectes) Forte philopatrie 4

5 DES FORMES GÉOGRAPHIQUEMENT STRUCTURÉES Quatre formes distinctes Eumélanine Trois formes parapatriques Une forme dimorphique 5

6 DIMORPHISME STABLE À L ÉCHELLE DE L AIRE DE RÉPARTITION 6

7 UN DÉTERMINISME GÉNÉTIQUE DE LA COULEUR SIMPLE Le déterminisme est-il simple ou complexe? Croisements inférés des données génétiques Parents Peu de gènes semblent liés aux variations de couleur Bases génétiques inconnues Descendants 7

8 ALLOCATION DE L EFFORT DE SÉQUENÇAGE Profondeur de lecture par nucléotide Nombre d individus/ de populations séquencés Couverture du génome D après Buerkle & Gompert 2012 Mol Ecol

9 RESTRICTION-SITE ASSOCIATED DNA SEQUENCING OU RAD-SEQ : ÉTUDE GÉNOMIQUE D ESPÈCES NON MODÈLES ADN génomique Site de restriction (GAATTC) Mélange d individus d une même population ( pooling ) ~ 400 pb Séquençage Illumina (2x 100bp) Cl Calcul l des fé fréquences alléliques et inférence de paramètres populationnels 9

10 REPLACER LES VARIANTS SUR UN GÉNOME PROCHE Pas de génome séquencé pour Z. borbonicus Création d un consensus Alignement sur le génome du diamant mandarin (Taeniopygia guttata) 10

11 PLAN EXPÉRIMENTAL ADN de bonne qualité, 3 µg par librairie

12 RÉSULTATS Critère d appel de SNPs: Profondeur par librairie de 20X Compte minimal pour appeler un allèle rare: 3X Plus de SNPs dont à une position non ambiguë

13 RÉSULTATS (POPULATIONS POLYMORPHES)

14 RÉSULTATS (POPULATIONS POLYMORPHES) -log(p-value) Une unique région impliquée dans les 3 comparaisons 16 SNPs concentrés dans une région de 5 Mb 10 de ces 16 SNPs sont quasi fixés chez les bruns

15 AUTRES APPLICATIONS POSSIBLES Histoire démographique des formes et des morphes Arbre de distances de Nei 20,000 neutral SNPs

16 AUTRES APPLICATIONS POSSIBLES Étude des loci sous sélection à travers le génome

17 MERCI POUR VOTRE ATTENTION 17 Joris Bertrand, PhD (

18 Recherche de loci sous sélection Analyses d association BSCAN (Gautier) : Version adaptée aux données poolées de Bayescan (Foll &Gaggiotti)

19 Histoire démographique Principalement: obtention de données de fréquences alléliques par population. Phylogénie sur mutations fixées (Emerson et al. 2010) Calcul d arbres de distance, comparaison de topologie Détection de l admixture: Treemix (Pickrell & Pritchard 2012). Simulations ABC possibles: D de Tajima, diversité allélique, allèles privés, Fst

20 Reconstituer les contigs: stacks Catchen et al Mol Ecol

21 Où investir l effort de séquençage? Profondeur de lecture par nucléotide Nombre d individus séquencés Couverture du génome D après Buerkle & Gompert 2012 Mol Ecol

22 Pooling et séquençage individuel Profondeur par individu pour obtention de données individuelles de qualité: au moins 7X Quantité de matière par individu plus importante pour un même effort de séquençage Prix des adapteurs (développement de novo)

23 Pooling et séquençage individuel Futschik & Schlötterer 2010 Genetics

24 Histoire démographique

25 Limites Perte d allèles et augmentation de l hétérozygotie Pooling Déséquilibre de liaison Détection des soft sweeps Evénements d admixture Bottlenecks pour des tailles efficaces très importantes (Gautier et al. 2012)

26 Utilisation Inférences démogaphiques et phylogénétiques (Wagner et al Mol Ecol) Sélection le long du génome (Hohenlohe et al. 2010) Etudes d association, QTLs (Gagnaire et al Mol Ecol)

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