Christophe Jacquet, Maxime Bonhomme, Marie-Laure Pilet-Nayel, Yacine Badis, Hélène Navier, Henri Miteul, Bernard Dumas, Ahmed Hajri, Deborah A. Samac, María Inés Fariello, Alain Baranger, Evolution et Diversité Biologique (EDB), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génétique Cellulaire (LGC), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), AGROCAMPUS OUEST-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Pathologie Végétale (PaVé), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales (LRSV), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, HEC Paris - Recherche - Hors Laboratoire, Ecole des Hautes Etudes Commerciales (HEC Paris), Supélec Sciences des Systèmes [Gif-sur-Yvette] (E3S), SUPELEC, ANR-16-CE20-0017-01, Agence Nationale de la Recherche (French National Research Agency), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), USDA ARS Cereal Disease Laboratory, University of Minnesota, St. Paul, MN, 55108, USA, Evolution des Interactions Plantes-Microorganismes, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de la República [Montevideo] (UDELAR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Rennes (UR)-AGROCAMPUS OUEST, United States Department of Agriculture (USDA), Interactions Microbiennes dans la Rhizosphère et les Racines, ANR-16-CE20-0017,DeCoD,Détection de réseaux de gènes Coadaptés par analyse de la Diversité génétique à l'échelle du génome: application à la légumineuse modèle Medicago truncatula(2016), ANR-10-GENM-0007,Immunit-Ae,Diversité des composants génétiques et des mécanismes de résistance à Aphanomyces euteiches chez les légumineuses.(2010), and ANR-10-LABX-0041,TULIP,Towards a Unified theory of biotic Interactions: the roLe of environmental(2010)
International audience; Quantitative trait loci (QTL) with small effects, which are pervasive in quantitative phenotypic variation, are difficult to detect in genome-wide association studies (GWAS). To improve their detection, we propose to use a local score approach that accounts for the surrounding signal due to linkage disequilibrium, by accumulating association signals from contiguous single markers. Simulations revealed that, in a GWAS context with high marker density, the local score approach outperforms single SNP p-value-based tests for detecting minor QTL (heritability of 5-10%) and is competitive with regard to alternative methods, which also aggregate p-values. Using more than five million SNPs, this approach was applied to identify loci involved in Quantitative Disease Resistance (QDR) to different isolates of the plant root rot pathogen Aphanomyces euteiches, from a GWAS performed on a collection of 174 accessions of the model legume Medicago truncatula. We refined the position of a previously reported major locus, underlying MYB/NB-ARC/tyrosine kinase candidate genes conferring resistance to two closely related A. euteiches isolates belonging to pea pathotype I. We also discovered a diversity of minor resistance QTL, not detected using p-value-based tests, some of which being putatively shared in response to pea (pathotype I and III) and/or alfalfa (race 1 and 2) isolates. Candidate genes underlying these QTL suggest pathogen effector recognition and plant proteasome as key functions associated with M. truncatula resistance to A. euteiches. GWAS on any organism can benefit from the local score approach to uncover many weak-effect QTL.