A reaction norm model for genomic selection using high-dimensional genomic and environmental data

In most agricultural crops the effects of genes on traits are modulated by environmental conditions, leading to genetic by environmental interaction (G × E). Modern genotyping technologies allow characterizing genomes in great detail and modern information systems can generate large volumes of environmental data. In principle, G × E can be accounted for using interactions between markers and environmental covariates (ECs). However, when genotypic and environmental information is high dimensional, modeling all possible interactions explicitly becomes infeasible. In this article we show how to model interactions between high-dimensional sets of markers and ECs using covariance functions. The model presented here consists of (random) reaction norm where the genetic and environmental gradients are described as linear functions of markers and of ECs, respectively. We assessed the proposed method using data from Arvalis, consisting of 139 wheat lines genotyped with 2,395 SNPs and evaluated for grain yield over 8 years and various locations within northern France. A total of 68 ECs, defined based on five phases of the phenology of the crop, were used in the analysis. Interaction terms accounted for a sizable proportion (16 %) of the within-environment yield variance, and the prediction accuracy of models including interaction terms was substantially higher (17–34 %) than that of models based on main effects only. Breeding for target environmental conditions has become a central priority of most breeding programs. Methods, like the one presented here, that can capitalize upon the wealth of genomic and environmental information available, will become increasingly important

Utilisation d'eau à basse température pour le forçage de cultures sous abris. II. Effets du chauffage du sol sur la croissance et le développement de plantes issues de bulbes (glaïeul, iris, tulipe, lis)

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Utilisation d'eau à basse température pour le forçage de cultures sous abris. I. Aspects microclimatique et énergétique

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Ecophysiologie de la réponse et de l'adaptation des plantes fourragères et prairiales au changement climatique

Si l'accroissement de la température et du taux de CO2 a un effet globalement positif sur la photosynthèse, la production fourragère et la fixation symbiotique, les sécheresses et, dans une moindre mesure, une fertilisation azotée limitante des graminées, pourraient annuler cette amélioration. Les interactions entre les différents effets sont analysés, selon le type de couvert (graminée / légumineuse, espèce annuelle ou pérenne, tempérée ou méditerranéenne, plante en C3 ou en C4 (maïs, sorgho)..) ainsi que les phénomènes d'adaptation des espèces et populations aux différents types de climats. Dans le cas de températures estivales fréquemment >30° et/ou de déficit hydrique avril-aoüt >500mm, la survie des populations d'espèces prairiales d'origine tempérée est compromise. un changement de variétés cultivées est donc à anticiper, en poursuivant l'amélioration génétique des espèces.Climatic variables (average and variability) will be undergoing a significant change in the 21st century. What will be the impact on the physiology, production and perennity of forage species? Higher temperatures and increased CO2 levels will have a globally positive effect on photosynthesis, production and symbiotic fixation, but droughts (as well as limited nitrogen supplies) could cancel this. The interactions between these different effects are analyzed, per type of cover (forage grass/legumes, annual and perennial species, temperate or Mediterranean, C3 and C4 plants (maize, sorghum)...) and the way in which species adapt to different types of climate. In extreme conditions (high summer temperatures and/or hydric deficit in April-August > 500 mm), the survival of temperate grassland species is compromised. The genetic improvement of species must anticipate the change in cultivated varieties

Conséquences possibles des changements climatiques sur la production fourragère en France. II. Exemples de quelques systèmes d’élevage

National audienceClimate change, now an acknowledged fact, affects both forage production levels and forage calendar. Simulated production of grass, alfalfa and maize, obtained using a cultivation model, were merged with the modelled representations of the requirements for 13 types of livestock farming systems. Medium and long-term problems affecting livestock feed resources are presented (scenario A2). Reliance on feed stocks and other types of stocks will be increased, and maize will play a more important role. Decreased summer rainfall will make it very difficult to sustain grassland farming systems. On-site expert knowledge of current and possible practices will help provide technical solutions, and determine the issues for which research and experimentation should be carried further.Les simulations de productions d’herbe, de luzerne et de maïs, obtenues en sortie d’un modèle de culture (cf. le premier article) sont combinées aux représentations modélisées des besoins de 13 types de systèmes d’élevage. Les questions d’alimentation des troupeaux qui se poseront à moyen et long terme (scénario A2) sont présentées : le besoin de stocks et sans doute la place du maïs devraient s’accroître ; les systèmes herbagers seront sans doute très difficiles à maintenir en raison de la réduction des précipitations estivales. La connaissance par des experts de terrain des pratiques présentes et possibles permet d’envisager des solutions techniques et de dégager les questions de recherche et d’expérimentation à privilégier

Conséquences possibles des changements climatiques sur la production fourragère en France: I. Estimation par modélisation et analyse critique

National audienceClimate changes carries a risk but also an advantage for forage production, it influences both forage production levels and forage calendar. The results of a single climate model (Arpege) applied to different scenarios of global economic growth, have helped develop the STIC crop model (ACTA-CC project). This model, combined with a thorough knowledge of present and possible practices, provides useful information. For instance, it can help determine possible changes affecting forage grass, maize and alfalfa crops in the main French forage production regions over determined periods of time in the future (21st century). Methods and results are discussed. A second study will apply these scenarios to different types of animal production.Les changements climatiques, maintenant certains, agissent non seulement sur les niveaux des productions de ressources fourragères, mais aussi sur leurs calendriers. Les résultats de modèles de climat de Météo-France (Arpege), sous divers scénarios d’évolution économique mondiale, ont permis d’alimenter le modèle de culture STICS, dans le cadre d’une étude nommée ACTA-CC. L’utilisation de STICS, combinée à une bonne connaissance des pratiques présentes et possibles, montre les évolutions possibles des productions de graminées fourragères, maïs et luzerne à différentes échéances temporelles du XXI e siècle dans les principales régions fourragères françaises. Méthodes et résultats sont discutés. Un second article appliquera ces évolutions à différents ateliers de production animale