Génétique quantitative : héritabilité et réponse à la sélection
Écologie & évolution · Bachelor 2
Variance phénotypique, héritabilité, équation du sélectionneur et matrice G en populations.
Introduction
La génétique quantitative étudie les traits à variation continue, déterminés par de nombreux loci et par l'environnement. La variance phénotypique VP se décompose en variance génétique VG et variance environnementale VE. VG se subdivise en variance additive VA, de dominance VD et d'épistasie VI.
L'héritabilité au sens strict h² = VA/VP mesure la part de la variance transmissible par les parents. L'équation du sélectionneur, R = h² S, prédit la réponse R à la sélection d'un différentiel de sélection S. Elle a été appliquée en élevage et chez des populations naturelles, par exemple chez les pinsons de Darwin des Galápagos (Grant).
La matrice G des variances-covariances génétiques additives contraint la direction de l'évolution lorsque les traits sont corrélés, et l'estimation se fait par plans d'élevage, régressions parent-descendant ou modèle animal.
Objectifs d'apprentissage
- Décomposer la variance phénotypique
- Distinguer héritabilité au sens large et strict
- Utiliser l'équation du sélectionneur
- Expliquer le rôle de la matrice G
- Citer des méthodes d'estimation de l'héritabilité
Concepts clés
- Variance additive
- Part de la variance génétique due aux effets moyens des allèles, base de la réponse à la sélection.
- Héritabilité au sens strict
- h² = VA/VP.
- Héritabilité au sens large
- H² = VG/VP.
- Équation du sélectionneur
- R = h² S.
- Différentiel de sélection
- Différence entre moyenne des parents sélectionnés et moyenne de la population.
- Matrice G
- Matrice de variances-covariances génétiques additives entre traits.
Conclusion
La génétique quantitative relie variation, hérédité et évolution adaptative mesurable.
Cartes
- Comment décompose-t-on VP ?
- VP = VG + VE, avec VG = VA + VD + VI.
- Que mesure h² ?
- La part de la variance phénotypique due aux effets additifs : VA/VP.
- Écrivez l'équation du sélectionneur.
- R = h² S.
- Si h² = 0,4 et S = 5 g, quelle réponse ?
- R = 2 g par génération.
- Pourquoi h² dépend-elle de la population et de l'environnement ?
- Car VA et VE varient selon l'échantillon et le milieu.
- Que représente la matrice G ?
- Les variances-covariances génétiques additives, qui orientent la réponse.
- Citez une méthode d'estimation de h².
- Régression parent-descendant, demi-frères, modèle animal.
- Une forte héritabilité signifie-t-elle un déterminisme génétique ?
- Non, elle décrit la variance dans une population, pas la cause chez un individu.
- Exemple de réponse à la sélection en nature ?
- Le bec des pinsons de Darwin après la sécheresse de 1977.
Glossaire
- Épistasie
- Interaction entre allèles de loci différents.
- Effet environnemental commun
- Ressemblance entre apparentés due à un environnement partagé.
- Trait quantitatif
- Trait mesuré sur une échelle continue, polygénique.
- QTL
- Locus à effet quantitatif.
- Modèle animal
- Modèle mixte utilisant le pedigree pour estimer VA.
- Contrainte génétique
- Limite à l'évolution due aux covariances négatives.