PhenoGene

1Phenome Networks, en collaboration avec KeyGene, présente PhenoGene, une solution qui change la donne pour les sélections de plantes afin d’optimiser vos stratégies.  

Le module PhenoGene, développé en collaboration entre Phenome Networks et KeyGene, propose un programme de sélection optimal qui permet d’obtenir un génotype idéal spécifique (ou « Idéotype ») : une variété souhaitée ou une lignée qui comprend les marqueurs génétiques souhaitables obtenus à partir de plusieurs lignées sources.

PhenoGene peut calculer la combinaison optimale d’allèles à partir d’un maximum de 30 marqueurs dans plusieurs lignées sélectionnées. Par conséquent, le module propose un plan de sélection optimal pour développer ce seul génotype idéal souhaité de la manière la plus courte et la plus rentable. Ce plan optimal inclura des instructions détaillées sur les croisements, les allèles (sélections) et le nombre de plantes nécessaires, compte tenu de plusieurs éléments d’origine, marqueurs et autres contraintes logistiques et pratiques.

Données de Cultures

Pour chaque culture, l’utilisateur sélectionne les marqueurs et les lignées à utiliser dans tout projet dans PhenoGene au sein de la culture. L’utilisateur définit également les chromosomes au niveau de la culture, avec leur longueur, et seuls les chromosomes définis ici influenceront le résultat du projet. L’utilisateur attribue ensuite chaque marqueur à un chromosome et spécifie la position du marqueur dans ce chromosome (en centimorgan).

Définir les Critères du Projet

Projets : l’utilisateur crée un projet dans PhenoGene pour une culture spécifique. Un projet représente un seul idéotype que l’on souhaite créer. Plusieurs projets peuvent être définis pour chaque culture afin de réaliser différents idéotypes. L’utilisateur choisit les lignées et les marqueurs pour chaque projet et configure l’idéotype.

Marqueurs : l’utilisateur sélectionne les marqueurs à inclure dans le projet et à prendre en compte par l’algorithme. Chaque marqueur doit être lié à un chromosome et à une position telle qu’assignée au niveau de la culture.

Parents (lignée) : l’utilisateur sélectionne la lignée à inclure dans le projet et à prendre en compte par l’algorithme. Chaque parent présentera la description telle que spécifiée au niveau de la culture.

Données sur les parents : Cette section montre le score des marqueurs pour les parents correspondants. L’utilisateur peut définir l’Idéotype cible (exemple dans la Figure 1 ci-dessous) : qui est le génotype que nous voulons développer. Pour ce faire, il doit spécifier le score souhaité pour chacun des marqueurs du projet, en fonction des valeurs suivantes:

Dans l’exemple suivant, l’Idéotype doit être homozygote « 1 » pour les 4 marqueurs.

Exécution et résultats : le bouton « Configuration » permet de définir les contraintes logistiques et pratiques du projet. Ces contraintes seront utilisées pour calculer le coût global et le nombre de plantes nécessaires pour chaque lignée.

L’utilisateur configurera le coût et le nombre maximum de plantes qui peuvent être produites à chaque étape, comme suit:

Exécution de L’algorithme  

Une fois que vous aurez cliqué sur le bouton Exécuter, PhenoGene exécutera l’algorithme et affichera les résultats sous forme de graphique et de tableau détaillant le schéma de sélection optimal requis pour créer l’Idéotype souhaité.

Il s’agit d’un plan de sélection étape par étape spécifiant le nombre requis de croisements, de plantes et de générations à chaque étape, pour développer l’Idéotype.

Un exemple de graphique:

Chaque nœud représente un croisement à effectuer. Les limites contiennent des informations sur la taille de la population requise pour ce croisement, la probabilité pour chaque plante créée que le croisement aboutisse au génotype et le nombre prévu de plantes formées avec le bon génotype. La coloration indique les loci qui sont déjà corrects par rapport à l’Idéotype (bleu) et ceux qui ne le sont pas (rouge). Enfin, des informations sont présentées sur les coûts nécessaires pour produire ce génotype et sur ce qui a été nécessaire (Pop : la taille de la population jusqu’à ce nœud, G: le nombre de générations jusqu’à ce nœud, C: le nombre de croisements jusqu’à ce nœud, S: le nombre de dédoublements jusqu’à ce nœud et D: le nombre d’étapes de Double Haploïde jusqu’à ce nœud).

Les limites contiennent des informations sur la taille de la population requise pour ce croisement, la probabilité pour chaque plante créée que le croisement aboutisse au génotype, le nombre attendu de plantes formées avec le bon génotype.

En plus du graphique, l’algorithme crée également un tableau détaillant le calendrier de reproduction. Un exemple est présenté ci-dessous: