Grant: Strategic Projects - Group
Dalhousie University
$102,500.00
Robust handling of heterogeneous data and probabilistic pedigrees in aquaculture selective breeding programs
EF 2010-11
Résumé
Le développement de méthodes de sélection efficaces pour améliorer la qualité et la productivité des espèces
aquatiques est un but majeur mais compliqué pour l'industrie aquacole. Des difficultés spécifiques, inexistantes
dans l'élevage des animaux de ferme, apparaissent ici en raison de la petite taille et du grand nombre des
progénitures (oeufs) à la naissance, qui rend toute forme de marquage impossible. Cela implique que pour la
plupart des populations aquacoles, le pédigrée n'est connu que de manière partielle et imprécise. Le premier axe
de la recherche proposée ici concerne le développement d'approches et d'outils permettant d'assembler et de
prendre en compte toute l'information disponible sur le pédigrée, que ce soit directement (plans de croisements,
groupes génétiques) ou indirectement (marqueurs génétiques et/ou phénotypes, depuis lesquels on peut
reconstruire des éléments du pédigrée). Une fois cette information globale sur le pédigrée disponible, nous
pouvons estimer plus précisément des quantités utiles (comme la consanguinité ou les valeurs de mérite
génétique) pour la sélection et la maintenance des souches. Nous pouvons aussi proposer de meilleures
stratégies destinées par exemple à augmenter le gain génétique tout en limitant la consanguinité. Le deuxième
axe de recherche consiste à tester des outils statistiques pour extraire de l'information plus utile dans les jeux de
données de performance aquacoles typiques. Ces données sont généralement hétérogènes et non-équilibrées.
Ces outils seront intégrés avec notre nouveau traitement des pédigrées et testés sur des données déjà
disponibles fournies par nos partenaires : un pédigrée de 5 générations d'ombles chevalier (IRZC) et un
pédigrée de crevettes Macrobrachium (CGL). En dernier lieu nous développerons des stratégies d'amélioration
génétique incluant les effets de compétition interindividuelle. Les interactions sociales peuvent avoir un large
impact sur la performance des organismes aquatiques et ont été négligées jusqu'ici dans les stratégies de
sélection. Ceci pourrait mener à une augmentation significative de la productivité en aquaculture.
The development of efficient selective breeding strategies to improve the quality and productivity of farmed
aquatic species is a major but challenging goal in aquaculture. Specific difficulties arise, by contrast with
terrestrial livestock, due to the impossibility of marking at a young age a high number of very small progeny.
This implies that in most cases, the pedigree of farmed aquatic population is only known with a limited
accuracy. The first focus of the proposed research is the development of approaches and tools which assemble
and take into account all available information which can possibly be informative on the pedigree, either
directly (e.g. mating design, genetic groupings) or indirectly (e.g. information on genetic markers and/or
phenotypes, from which elements of the pedigree can potentially be reconstructed). Once this global pedigree
information is available, we can estimate with higher precision quantities (e.g. inbreeding levels, breeding
values) which are useful for the selection and maintenance of the stock. We can also design better strategies,
for example to increase the genetic gain yet at the same time limit inbreeding. The second focus of this
proposal is the testing of statistical tools to extract more useful information from typical aquaculture
performance data sets, which are generally somewhat heterogen
Programme
Strategic Projects - Group
Bénéficiaire
Emplacement
Nova Scotia, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
397187-2010
Name nom
Herbinger, Christophe
Department département
Biology
Organization id
79
Institution établissement
Dalhousie University
Province en
Nova Scotia
Province fr
Nouvelle-Écosse
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2010
Competition year année de concours
2010
Award amount
102500
Program id
STPGP
Program name en
Strategic Projects - Group
Program name fr
Projets stratégiques - De groupe
Group en
Research partnerships programs
Group fr
Programmes de partenariat
Committee code
1044
Committee name en
Strategic Projects Selection Panel - Food and Bioproducts
Committee name fr
Comité de sélection des projets stratégiques - Aliments et bioproduits
Area of application code
106
Area of application group en
Agriculture and primary food production
Area of application group fr
Agriculture et produits alimentaires primaires
Area of application en
Aquaculture
Area of application fr
Aquiculture
Research subject code
5510
Research subject group en
Animal biology
Research subject group fr
Biologie animale
Research subject en
Animal production and breeding
Research subject fr
Production et reproduction animales
Partie
1
Nb partie
3
Application title
Robust handling of heterogeneous data and probabilistic pedigrees in aquaculture selective breeding programs
Keyword
NSERC
Application summary
Le développement de méthodes de sélection efficaces pour améliorer la qualité et la productivité des espèces
aquatiques est un but majeur mais compliqué pour l'industrie aquacole. Des difficultés spécifiques, inexistantes
dans l'élevage des animaux de ferme, apparaissent ici en raison de la petite taille et du grand nombre des
progénitures (oeufs) à la naissance, qui rend toute forme de marquage impossible. Cela implique que pour la
plupart des populations aquacoles, le pédigrée n'est connu que de manière partielle et imprécise. Le premier axe
de la recherche proposée ici concerne le développement d'approches et d'outils permettant d'assembler et de
prendre en compte toute l'information disponible sur le pédigrée, que ce soit directement (plans de croisements,
groupes génétiques) ou indirectement (marqueurs génétiques et/ou phénotypes, depuis lesquels on peut
reconstruire des éléments du pédigrée). Une fois cette information globale sur le pédigrée disponible, nous
pouvons estimer plus précisément des quantités utiles (comme la consanguinité ou les valeurs de mérite
génétique) pour la sélection et la maintenance des souches. Nous pouvons aussi proposer de meilleures
stratégies destinées par exemple à augmenter le gain génétique tout en limitant la consanguinité. Le deuxième
axe de recherche consiste à tester des outils statistiques pour extraire de l'information plus utile dans les jeux de
données de performance aquacoles typiques. Ces données sont généralement hétérogènes et non-équilibrées.
Ces outils seront intégrés avec notre nouveau traitement des pédigrées et testés sur des données déjà
disponibles fournies par nos partenaires : un pédigrée de 5 générations d'ombles chevalier (IRZC) et un
pédigrée de crevettes Macrobrachium (CGL). En dernier lieu nous développerons des stratégies d'amélioration
génétique incluant les effets de compétition interindividuelle. Les interactions sociales peuvent avoir un large
impact sur la performance des organismes aquatiques et ont été négligées jusqu'ici dans les stratégies de
sélection. Ceci pourrait mener à une augmentation significative de la productivité en aquaculture.
The development of efficient selective breeding strategies to improve the quality and productivity of farmed
aquatic species is a major but challenging goal in aquaculture. Specific difficulties arise, by contrast with
terrestrial livestock, due to the impossibility of marking at a young age a high number of very small progeny.
This implies that in most cases, the pedigree of farmed aquatic population is only known with a limited
accuracy. The first focus of the proposed research is the development of approaches and tools which assemble
and take into account all available information which can possibly be informative on the pedigree, either
directly (e.g. mating design, genetic groupings) or indirectly (e.g. information on genetic markers and/or
phenotypes, from which elements of the pedigree can potentially be reconstructed). Once this global pedigree
information is available, we can estimate with higher precision quantities (e.g. inbreeding levels, breeding
values) which are useful for the selection and maintenance of the stock. We can also design better strategies,
for example to increase the genetic gain yet at the same time limit inbreeding. The second focus of this
proposal is the testing of statistical tools to extract more useful information from typical aquaculture
performance data sets, which are generally somewhat heterogen