[PDF] La génétique quantitative sources de variance. – VARIANCE GENETIQUE

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La génétique quantitative

Beaucoup de traits présentent des variations continues

Exemples :

•Taille des individus •Poids des individus • Pression artérielle 2

Exemples de caractères quantitatifs

3

Etude statistique des caractères

continus •La distribution des phénotypes suit une loi normale. -Cette loi est décrite par une moyenne symbolisée par µ et une variance symbolisée par 2 . La variance décrit la dispersion des valeurs autour de la moyenne µ. -68% des valeurs sont comprise entre +1 et -1 écart type autour de µ, 95% autour de +2 et -2, et plus de 99.5% autour de +3 et -3 . •La moyenne peut être calculée avec: nx xMoyenne n i i 1 4

Statistique des caractères continus

•De même la variance peut être estimée des résultats par : -L'abréviationV p renvoie à la variance phénotypique. •La déviation standard de la distribution est donnée par la racine carrée de la variance pn i i Vnxx sVariance 12 2 5

0510152025

5 10152025303540455055

Poids en livre

Féquence

Mode

1250800135013004000375130013508001250(x

i 2 * n i

62540022510025025100225400625(x

i 2

2520151050-5-10-15-20-25x

i -110100270520560690375260902010x i * n i

2261316231513622Nombre = n

i

555045403530252015105Poids = x

i Exemple de la distribution du gain de poids (en livres) pendant 20 jours chez le porc : 6

Moyenne

30,05 livres

n)x(n ii

1003005

Variance = = = = 101,75 2 nnµ)(x i2 i

10010175

2

Ecarttype= = = 10,1

Représentation de l'échantillon :

n = 100 = 30,05 2 = 101,75 = 10,1

Erreur standard sur la moyenne = S.E.=

Soit S.E. = 1 et = 30,05 +

1

2 * S.E. = 95% des valeurs

nı 7 Les caractères quantitatifs peuvent s'expliquer par la ségrégation de nombreux gènes (système polygénique) 8

Expériences d'Edward East

9 L'effet additif des allèles serait la base des variations continues

1) Plusieurs gènes sont impliqués dans la variation d'un

caractère d'une façon additive

2) Chaque gène contribue pour une part constante du

phénotype

3) Chaque allèle intervient d'une façon équivalente

10

Caractère : couleur du grain

Nombre de gènes : 2

Nombre de phénotypes : 5

11

Rapport des différents phénotypes en F2

Nombre de gènes : n

Nombre de phénotypes = 2n+ 1

12 Estimation du nombre de gènes en jeu dans un système polygénique : Il faut estimer en F2 la proportion d'individus qui expriment le phénotype des parents = 1/4 n 13

Les variances sont additives

•S'il existe de nombreuses sources influençant la variance phénotypique, la variance totale est la somme des variances de chacune des composantes. •Ainsi la variance phénotypiqueV p est la somme de la variance due aux gènesV g + la variance due à l'environnement V e •V p = V g + V e •Si l'on considère des lignées pures la variance génétique est égale à zéro. Ceci est vrai pour la F1 issue du croisement entre ces deux lignées. 14 •En F 2 on retrouvera la variance environnementale et génétique. -La variance génétique entre les deux lignées parentales peut être calculée en soustrayant la variance environnementale de la variance phénotypique. -La variance des lignées parentales et la variance des F1 permettent d'avoir une estimation de la variance due à l'environnement. •La variance génétique reflète la somme de différentes sources de variance. -VARIANCE GENETIQUE ADDITIVE (V a ); VARIANCE

GENETIQUE DOMINANTE

(V d ) - dominance partielle des allèles; VARIANCE D'INTERACTION (V i ) - épistasie 15

Héritabilité

•L'HERITABILITE correspond à la proportion de la variance phénotypique qui est due à la variance génétique. -Il y a deux types d'expression de l'héritabilité: •Héritabilité au sens strict (h 2 ) - elle mesure la variance génétique additive. •Héritabilité au sens large (H 2 ) -Elle mesure toute la variance génétique. •Dans les deux cas, la variance génétique (additive ou totale) est divisée par la variance phénotypique. •Ces valeurs sont différentes car l'évolution de la variance génétique additive est prévisible alors que celle de la variance phénotypique ne l'est pas. 16 uephénotypiqıegénotypiquı 22

L'héritabilité au sens large s'écrit H

2 et est égale à: H 2

Comment estimer la variance génotypique?

2 phénotypique = 2 génotypique + 2 environnement 2 génotypique = 2 phénotypique - 2 environnement 17 Exemple de calcul d'héritabilité au sens large: Deux lignées pures de haricot sont croisées entre elles : En F1 la variance du poids des haricots est de 1,5

En F2 la variance est de 6,1

Estimez l'héritabilité au sens large du poids des haricots dans cette expérience

F1 = variance = Ve

F2 = variance = Ve+Vg

H 2 = 4,6/6,1=0,75 18 2

Avec R = progrès génétique

R= - 2 = différence de la moyenne de 2eme génération avec celle de la génération précédente

S = écart sélectif = -

= différence entre la moyenne de la population et la moyenne ' de la population sélectionnée comme reproducteur = différentielle de sélection R = h 2 = héritabilité au sens strict. S

Héritabilité au sens strict:

h 2 19 Exemple de calcul d'héritabilité au sens strict: Le Tribolium a une longueur moyenne de 6 mm. Un groupe de mâles et de femelles d'une longueur de 9 mm sont croisés entre eux. Leurs descendants ont une longueur moyenne de 7,2 mm. Calculez l'héritabilité au sens strict de la longueur du corps.

Écart de sélection 9 - 6 = 3

Réponse à la sélection 7,2-6=1,2mm

h 2 = 1,2/3 = 0,4 20

Valeurs de h

2 •h 2 ne mesure pas le degré de contrôle d'un caractère par les gènes -Vrai également pour H 2 •L'héritabilité correspond à la proportion de la variance phénotypique qui est due à la variance génétique. -Elle est spécifique à une population dans un environnement donné. 21

Héritabilité au sens large

Elle traduit la ressemblance parent/enfant mais ne renseigne pas sur le déterminisme de cette ressemblance. Dans une population et un milieu donnés, c'est le pourcentage de la variance phénotypique dû à la non homogénéité génétique.

Héritabilité au sens strict

C'est le rapport entre la variance génétique additive et la variance phénotypique. Un caractère est d'autant plus propice à la sélection qu'il est héritable.

ATTENTION

L'héritabilité n'est pas une propriété d'un caractère mais la propriété d'une population dans un milieu donné. Conséquence: un caractère peut avoir une héritabilité nulle pour une population et un environnement donnés. Une héritabilité est forte lorsque la variabilité génétique est forte ou lorsque le milieu est homogène 22
Dire qu'un caractère dans une population est héritable à70%ne veut pas dire que ce trait est déterminé à 70% par les gènes et à 30% par l'environnement. Cela signifie que les différences observées entre les individus pour cette population et dans ce milieu sont associées aux différences génétiques qui existent entre les individus de cette population. Chercher à quantifier la part des gènes et de l'environnement pour un caractère est absurde. Cela revient en fait à déterminer en écoutant de la musique la part de l'instrument de musique et du musicien ou bien la part de chacun des cotés d'un triangle dans sa superficie.quotesdbs_dbs26.pdfusesText_32

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