Analyzing the genetic diversity in Walloon and European Piétrain pig populations using pseudo-phenotypes, pedigree and SNP marker data

Cette étude a pour objectifs de déterminer l’origine du porc Piétrain, d’estimer la diversité des Piétrains wallons et d’analyser la diversité génétique existante chez différentes populations européennes de Piétrain. A cette fin, le pedigree et les pseudo-phénotypes (i.e. les valeurs d’élevage dérégressées) de la population wallonne et les génotypes de différentes populations européennes ont été étudiées. Le positionnement multi-dimensionnel, basé sur les génotypes, n’a pas permis de déduire l’origine des Piétrains avec certitude. Cependant, cette analyse suggère l’implication de différentes races locales anglaises (e.g. le Berkshire) et de différentes races locales tachetées. Ensuite, différents paramètres basés sur le pedigree de verrats dont la descendance a été testée en station ont été analysés pour avoir un aperçu de la diversité génétique de la population wallonne. Le coefficient de consanguinité moyen a été estimé à 2,74%, la taille effective de la population à 223 et le paramètre de diversité génétique à 97,96%. Ces paramètres indiquent que la diversité génétique de la population wallonne semble relativement préservée. Les flux génétiques, peu fréquents entre fermes, ont également été étudiés grâce à un positionnement multi-dimensionnel basé sur l’opposé des coefficients de kinship. Une Analyse en Composante Principale basée sur les pseudo-phénotypes a donné une indication de la trajectoire de la population via les objectifs de sélection actuels. En effet, ceux-ci sont orientés soit vers les traits de croissance, soit vers les traits viandeux. Il peut donc être suggéré au programme Belgian Piétrain, basé sur la cryopréservation de la semence des verrats, d’échantillonner de façon représentative les verrats en fonction des diversités génétique et phénotypique estimées dans cette étude. On peut également recommander aux éleveurs de contribuer de façon plus équilibrée au testage en station puisqu’un seul éleveur a envoyé 55% des verrats testés. Finalement, les génotypes de Piétrains européens et américains ont été analysés. Les estimations de la consanguinité et des segments génomiques en homozygotie ont permis de déduire que les populations néerlandaises et américaines, supposées commerciales, étaient plus consanguines et moins variables. Pour éviter une situation de goulot d’étranglement dans le futur, ces populations devraient favoriser les échanges d’animaux.This study aims to infer the origin of the Piétrain breed, to estimate the diversity of the Walloon Piétrain population and to analyze the existing genetic diversity of different European Piétrain populations. For these purposes, pedigree and pseudo-phenotypes (i.e. deregressed estimated breeding values) of the Walloon population and genotypes of several European populations were analyzed. The Multi-Dimensional Scaling (MDS) based on genotypes did not allow to have an exact assumption of the Piétrain breed origin. However, it suggested the involvement of different local English (e.g. Berkshire) and Spotted breeds. To have an insight of the Walloon genetic diversity, different pedigree parameters of boars provided to progeny testing were then analyzed. The average inbreeding coefficient was 2.74%, the effective population size (Ne) was 223 and the genetic diversity parameter was 97.96%. The genetic diversity found in the Walloon population seemed therefore relatively high. Gene flows, relatively uncommon between farms, were also studied by a MDS based on the opposite of kinship coefficients. A Principal Component Analysis (PCA) based on pseudo-phenotypes provided complementary information about breeding objectives as it was found that owners focused on meat or growth traits. It could therefore be suggested to the Belgian Piétrain program, based on the boar’s semen cryopreservation, to sample representative boars in the population regarding its genetic and phenotypic diversities. Moreover, as one owner provided 55% of the tested boars, owners should equally contribute to progeny testing. Finally, different European and an American Piétrain populations were analyzed through genotypes. Inbreeding estimations and Runs of Homozygosity (ROHs) stated that Dutch and American populations, supposedly held by commercial firms, were more inbred and uniform. More exchanges of animals should be done in these populations to avoid bottleneck in the future