Mots-Clés
Igname
GWAS
SNP
Gene candidat
Description
Analyse d’association génétique large-échelle pour des traits agro-morphologiques et de
qualité chez l’igname (Dioscorea spp.)
Centre et équipe d’accueil :
Le stage se déroulera au sein de l’équipe DEFI, UMR AGAP Institut, CIRAD, en Guadeloupe, qui concentre ses travaux sur
l’amélioration variétale de l’igname dans des contextes agroécologiques tropicaux. L’équipe met un
accent particulier sur des thématiques telles que la qualité des tubercules, la résistance aux maladies,
l’adaptation aux systèmes de culture à faibles intrants, ainsi que le développement de stratégies de
sélection assistée par marqueurs moléculaires, données génomiques et phénomiques.
Descriptif du stage :
L’igname (Dioscorea spp.) est une culture vivrière jouant un rôle central dans la sécurité alimentaire,
la résilience des systèmes agricoles traditionnels et la diversification des revenus agricoles en zones
tropicales. Pourtant, sa culture reste confrontée à de multiples contraintes techniques et
environnementales :
• pression de maladies, notamment l’anthracnose,
• faible tolérance aux stress abiotiques (sécheresse, sols pauvres),
• forte variabilité des rendements,
• absence de variétés élites adaptées la transformation agro-industrielle.
Face à ces défis, l’amélioration variétale constitue un levier majeur, mais elle repose encore en
grande partie sur l’observation manuelle de caractères morphologiques et agronomiques, une
méthode longue, coûteuse et peu reproductible chez l’igname.
Dans ce contexte, les approches de génétique d’association (GWAS) et de cartographie QTL offrent
des perspectives prometteuses pour identifier les régions du génome contrôlant les traits d’intérêt
afin de faciliter les stratégies d’amélioration variétale et de sélection. Toutefois, chez l’igname, ces
études restent peu nombreuses et souvent menées sur de petites tailles de population, du fait de la
complexité biologique de l’espèce (plante à tubercule, propagation végétative, croissance rampante,
cycle long, hétérozygotie élevée, etc.).
Pour combler ce manque de connaissances, le CIRAD a constitué un panel de diversité génétique,
composé de 200 accessions provenant de 30 pays tropicaux. Chaque accession a été génotypée par
re-séquençage complet, générant plus de 4 millions de SNPs de haute qualité. Ce panel a été
phénotypé pendant plusieurs années, sur deux sites en Guadeloupe pour plus de 100 traits, couvrant
:
• des caractéristiques agro-morphologiques,
• le cycle et la phénologie,
• la qualité des tubercules,
• la tolérance aux stress biotiques et abiotiques,
• les évaluations participatives avec des producteurs et consommateurs,
• des propriétés biochimiques.
Objectifs du stage :
L’objectif de ce stage est de conduire une analyse GWAS à large échelle pour explorer de manière
systématique les relations entre génotypes et phénotypes sur une base de données inédite. Cette
étude vise à :
• Etudier l’architecture génétique des traits d’intérêt
• Identifier des régions du génome (hotspots) associées à plusieurs traits.
• Détecter des corrélations génétiques et des effets pléiotropes.
Activités prévues :
• Curation et analyses statistiques des données phénotypiques
• Préparation et filtrage des données génotypiques ; analyse de diversité
• Conduite d’analyses d’association avec des modèles adaptés aux différents types de données
(quantitatives, binaires, ordinales, catégorielles nominales…) ex : MLM, FarmCPU, régression
logistique, etc.
• Visualisation des résultats : Manhattan plots, carte physique des hotspots, tableaux interactifs
Profil recherché:
• Formation en génétique des plantes, amélioration des plantes ou biologie des populations
• Bonne base en statistiques et génétique quantitative
• Bon niveau en R, bash, bio-informatique et analyse de données larges
• Intérêt pour les cultures tropicales et le travail de terrain
• Autonomie, rigueur, et sens de l’organisation
Lieu :
CIRAD, Station de Roujol, Petit-bourg, Guadeloupe
*Durée du stage : 4- 6 mois
Type de stage : Césure
Niveau d’études* : Ingénieur, M1