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Caractérisation génomique des races locales porcines et de leurs semences stockées en Cryobanque Nationale

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Marie-José Mercat et al., 52e Journée de la Recherche Porcine, 4 et 5 février 2020, Paris, p. 1-6

Des semences de races locales porcines sont conservées dans la Cryobanque Nationale (CBN) sous forme de pellets (59 verrats) ou de paillettes (78 verrats). Elles ont vocation à servir aux programmes de conservation. Une caractérisation génomique des collections de la CBN d’une part et d’animaux récents (240 animaux) d’autre part est réalisée par génotypage (puce 70K). Les races Basque, Gascon, Cul Noir Limousin, Porc de Bayeux, Porc Blanc de l’Ouest et Nustrale sont ainsi étudiées sur trois périodes : années de naissance moyennes 1986 (pellets), 1998 (paillettes) et 2014 (animaux récents). L’analyse multidimensionnelle des données de génotypage montre un regroupement des animaux par race. Quelques erreurs de traçabilité des semences les plus anciennes (pellets) sont décelées. L’apparentement génomique moyen entre les animaux d’une même race est le plus faible en race Nustrale et le plus élevé en race Basque. Dans les échantillonnages d’animaux récents, l’absence de certains allèles trouvés dans l’ADN des semences plus anciennes souligne l’intérêt de la CBN. L’évolution dans le temps du statut halothane des races locales diffère en fonction des pratiques régulières ou non de génotypage. Enfin, la consanguinité génomique (FROH) des animaux, définie comme la proportion de génome dans des segments chromosomiques homozygotes, est estimée. La race Bayeux, considérée comme la plus consanguine sur la base des pedigrees, se positionne dans une situation plus favorable que les races Basque et Cul Noir Limousin au niveau génomique. Des valeurs de FROH supérieures à 0,22 semblent associées à des échecs de reproduction plus fréquents avec les semences de la CBN. Grâce à cette caractérisation, le choix des semences de la CBN à utiliser peut désormais reposer sur de nouveaux critères génomiques.

ENG

Genomic characterisation of local pig breeds and of their semen stocked in the national gene bank

Local pig breed semen is maintained in a National Gene Bank (NGB) in pellets (59 boars) or straws (78 boars) to be used in preservation programs. A genomic characterisation both of the NGB collections and of recent animals (240 animals) has been performed through genotyping (70K chip). The Basque, Gascon, Cul Noir Limousin, Porc de Bayeux, Porc Blanc de l’Ouest and Nustrale breeds were thus studied for three average birth periods: 1986 (pellets), 1998 (straws) and 2014 (recent animals). Multidimensional analysis of genotyping data shows a clustering of animals by breed. Some traceability errors were detected with the oldest semen (pellets). Average genomic relatedness between animals of the same breed was the lowest in the Nustrale and highest in the Basque breed. Some of the alleles found on NGB semen DNA were no longer present in the recent animal samples, stressing the value of the NGB. Over time evolution of the halothane status of the breeds differs according to the regular genotyping practise. Lastly, genomic inbreeding (FROH), defined as the proportion of the genome in homozygote chromosomal segments, was estimated. The Bayeux breed, which is viewed as the most inbred based on pedigrees, is in a more favourable position than the Basque and the Cul Noir Limousin breeds at the genomic level. FROH values greater than 0.22 seemed to be associated with more frequent reproductive failure when using NGB semen. Because of this characterisation, the use of NGB semen can now rely on new genomic criteria.

2020

Représentativité des races locales porcines stockées dans la Cryobanque Nationale

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Marie-José Mercat et al., 3rd International Seminar of CRB-Anim Infrastructure Domestic Animals, Biobanks and Biodiversity, 26 Novembre 2019 

Six races locales porcines françaises sont reconnues par le ministère en charge de l’agriculture : races Basque, Gascon, Cul Noir Limousin, Porc de Bayeux, Porc Blanc de l’Ouest (PBO) et Nustrale. Dans ces populations issues d’un trèsfaible nombre de fondateurs, lessemencesstockées en Cryobanque Nationale (CBN) peuvent pleinement contribuer au maintien des ressources génétiques in vivo. La race Nustrale est cependant absente de la CBN, faute de centre de collecte en Corse. Dans le cadre du projet Caraloporc, une collection d’ADN a été constituée afin de caractériser le génome de ces six races par génotypage (puce 70K). L’ADN a été extrait des semences de la CBN conservées sous forme de pellets (59 verrats) ou de paillettes (78 verrats) ; en complément, et afin de comparer les échantillons conservés aux populations actuelles, des prélèvements de sang ou de cartilage d’oreille ont été analysés pour 240 animaux. En moyenne, douze ans séparent les verrats avec de la semence congelée en pellets de ceux avec de la semence congelée en paillettes : années de naissance moyennes 1986 et 1998, respectivement. Avec les animaux récents nés en moyenne en 2014, l’étude couvre donc trois périodes de naissance. L’analyse multidimensionnelle des données de génotypage montre un regroupement clair des animaux par race. Les animaux les plus anciens (pellets) se situent parfois en périphérie des nuages de points, ce qui traduit une certaine évolution dans le temps des populations. C’est le cas notamment pour les verrats gascons, mais surtout PBO et Bayeux. Les races locales restent bien différenciables après ajout de données de génotypages d’animaux d’autres populations (Large White, Landrace, Piétrain, Duroc et Meishan). Par ailleurs, les animaux récents de l’étude présentent une perte de polymorphisme pour une proportion de SNP comprise entre 2,7% en Gascon et 8 ,7% en PBO par rapport aux animaux représentés en CBN. Cela traduit une probable perte d’allèles dans les populations sur pied, qui pourrait être corrigée par l’utilisation des semences de la CBN. En outre, la consanguinité génomique (FROH) des animaux, définie comme la proportion de segments chromosomiques homozygotes dans un génome, a été estimée. La race Bayeux, considérée comme la plus consanguine sur la base des pedigrees, se positionne dans une situation plus favorable que les races Basque et Cul Noir Limousin au niveau génomique. Ces résultats soulignent l’originalité de chacune des races locales françaises et la représentativité des collections anciennes stockées en CBN. Ainsi, grâce à cette caractérisation, le choix des semences à utiliser peut désormais reposer sur de nouveaux critères génomiques. Le projet Caraloporc a été financé par CRB‐Anim. Une partie des données de génotypages sont issues d’autres programmes : H2020 TREASURE (GA n°634476) et Délisus (Projet‐ANR‐07‐GANI‐0001). 

ENG

Representativness of local pig breeds in the French cryobanck 

Six French local pig breeds are recognised by the ministry in charge of agriculture: the Basque, Gascon, Cul Noir Limousin, Porc de Bayeux, Porc Blanc de l’Ouest (PBO) and Nustrale breeds. Semen of the nationale cryobank (NCB) can fully contribute to in vivo genetic resources preservation. However, in the absence of insemination centre in Corsica, the Nustrale breed cannot be in the NCB. As part of the Caraloporc project, a DNA collection was constituted in order to characterise the genome of these six breeds through genotyping (70K chip). DNA was extracted from the NCB semen stored as pellets (59 boars) or straws (78 boars); in addition, in order compare the NCB preserved samples to present populations, blood or ear cartilage of 240 recent animals were also analysed. On average, boars with semen in pellets are born twelve years before those with semen in straws: average birth year 1986 and 1998, respectively. Together with the recent animals born around 2014, the study covers three birth periods. Multidimensional analysis of genotyping data shows a clear clustering of animals by breed. The oldest animals (pellets) are sometimes located in the periphery of the clusters marking some change over time in the populations. This is notably the case of the Gascon but mostly the PBO and Bayeux breeds. Local pig breeds are still separated when genotyping data from other populations are added (Large White, Landrace, Piétrain, Duroc and Meishan). Furthermore, between 2.7% (Gascon) and 8.7% (PBO) of the alleles found on NCB semen DNA were no longer present in the recent animals. This probably means a loss of polymorphism in nowadays populations that could be restored thanks to the NCB semen. In addition, genomic inbreeding (FROH), defined as the proportion of homozygous chromosomal segments in the genome, was estimated. The Bayeux breed, which is viewed as the most inbred based on pedigrees, is in a more favourable position than the Basque and the Cul Noir Limousin breeds at the genomic level. These results highlight the originality of each of the French local pig breeds and the representativeness of the old collections preserved in the NCB. Thus, because of this characterisation, the use of NCB semen can now rely on new genomic criteria. The Caraloporc project was funded by CRB‐Anim. Part of the genotyping data were produced in other programs: H2020 TREASURE (GA n°634476) and Délisus (Projet‐ANR‐07‐GANI‐0001).

PDF icon Marie-José Mercat et al., 3rd International Seminar of CRB-Anim Infrastructure Domestic Animals, 26 novembre 2019
2019

Conservation des ressources génétiques : cryobanque nationale et appui aux races locales

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Herveline Lenoir, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 89-90

Le programme de conservation des races locales porcines est destiné à suivre les races Porc Pie Noir du Pays Basque, Porc de Bayeux, Porc Gascon, Porc Cul Noir Limousin, Porc Blanc de l’Ouest et Porc Nustrale.
L’IFIP intervient dans la réalisation et la mise en place de ce programme à 2 niveaux : in situ en suivant les animaux présents en élevage et ex situ en adhérant au GIS Cryobanque Nationale.
L’IFIP contribue également à évaluer la gestion de la variabilité génétique intra-race des populations et calculer l’augmentation du taux de consanguinité des populations porcines en conservation et en sélection.
L’IFIP est en charge de l’animation de l’association des livres généalogiques collectifs des races locales de porcs : LIGERAL.
Ce dernier est agréé par le Ministère en charge de l’Agriculture comme organisme de sélection porcine pour la tenue des livres généalogiques des 6 races locales porcines.
PDF icon Herveline Lenoir, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 89-90
2019

Des résultats variables dans l'utilisation de semence congelée chez les races locales porcines

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Marie-José Mercat et al., La Lettre de La Cryobanque Nationale (FRA), 2018, n° 13, juillet, 2 pages

L'insémination animale (IA) est très peu utilisée en races locales porcines. En dehors de la race Basque, elle se limite aux programmes de décongélation des semences de la Cryobanque Nationale (CBN) : doses en pellets ou en paillettes congelées il y a une trentaine ou une vingtaine d’années respectivement. A la décongélation, peu de spermatozoïdes sont mobiles dans les pellets. Aussi, nos prédécesseurs ont-ils été visionnaires et volontaires de mettre en place ces stocks qui ont tout de même déjà donné naissance à quelques porcelets de races locales. La congélation en paillettes a constitué une amélioration technique significative. Bien que peu pratiquée, y compris en sélection, l’IA avec des paillettes donne désormais des performances de reproduction satisfaisantes.

2018