Précontrôle avancé des céréales et des oléagineux destinés à l'exportation à l'aide de l'apprentissage automatique pour le séquençage de lectures longues

Période de financement : 2020-2025
Responsable : Guillaume Bilodeau
Investissement global de l'IRDG : 338 500 $

Les exportations canadiennes de céréales, d'oléagineux et d'autres cultures ont dépassé 40 millions de tonnes en 2018, dont environ 16 millions de tonnes de blé, 10 millions de tonnes de canola et 3,7 millions de tonnes de soja (Exportations de grain canadien, 2018). L'ACIA est responsable de certifier que les expéditions sont exemptes de pathogènes précis, conformément aux règlements internationaux sur le commerce. Ne pas détecter les agents pathogènes ciblés présents dans une expédition peut avoir d'importantes répercussions sur l'économie et la réputation du Canada et compromettre l'accès à des marchés importants, s'ils sont détectés par un pays importateur. La technologie de séquençage MinION (Oxford Nanopore) permet de combiner plusieurs échantillons métagénomiques dans un seul cycle de séquençage tout en conservant la même profondeur de séquençage par échantillon que celle nécessaire pour la sensibilité de la détection et la précision de l'identification. Par conséquent, MinION est un outil adapté au précontrôle d'échantillons de grains et de semences effectué en vue de détecter des agents phytopathogènes. Le projet vise à déterminer si la technologie de séquençage MinION est un outil efficace et efficient pour la détection des agents phytopathogènes réglementés dans les céréales, les semences et les oléagineux destinés à l'exportation, comme le blé, le canola et le soja. Les données obtenues dans le cadre du projet fourniront un cadre aux futures méthodes de contrôles utilisées pour la détection précoce d'agents pathogènes nouveaux et émergents.

Outil de recherche et procédé

  • Développement d'un pipeline bio-informatique adapté à la technologie Oxford Nanopore MinIon, qui améliore la capacité de l'ACIA à exploiter cette technologie portable pour la détection et l'analyse rapides. Des efforts sont déployés pour mettre au point des méthodes de détection d'agents pathogènes difficiles à détecter, comme les espèces de Colletotrichum et les espèces de Tilletia, qui causent d'appréciables maladies des cultures. Collaborateurs : G. Bilodeau, J. Pépin, E. Giroux
  • Développement de nouvelles méthodes PCR quantitative pour soutenir le travail de diagnostic en pathologie végétale pour la détection et la présélection. Collaborateurs : G. Bilodeau, J. Pépin, E. Giroux
  • Transfert et mise en œuvre d'un nouveau protocole d'analyse de PCR quantitative pour Tilletia controversa et T. indica dans le laboratoire de diagnostic phytopathologique. Le laboratoire de diagnostic phytopathologique s'attend à recevoir des milliers d'échantillons pour le diagnostic de Tilletia. Le test de PCR quantitative développé en collaboration avec AAC a été transféré au laboratoire de diagnostic phytopathologique et permettra d'obtenir des tests à haut débit dans leur laboratoire, suivis d'une confirmation par une évaluation au microscope du lavage des graines. Collaborateurs : G. Bilodeau, J. Pépin, E. Giroux

Publications

  • Khodadadi, F., Giroux, E., Bilodeau, G.J., Jurick, W.M., Aćimović, S.G. (2023) Genomic Resources of Four Colletotrichum Species (C. fioriniae, C. chrysophilum, C. noveboracense, and C. nupharicola) Threatening Commercial Apple Production in the Eastern United States. Molecular Plant-Microbe Interactions, [online] 36(8), 529-532. https://doi.org/10.1094/MPMI-10-22-0204-A (en anglais seulement)
  • Pepin, J.B., Giroux, E., Bilodeau, G.J. (2024) Screening of grain and oilseed using a combination of long read sequencing and qPCR assays for bio-surveillance of phytopathogens. Tri-society conference: Canadian Phytopthogological Society, Canadian Society for Horticultural Science, Canadian Society of Agronomy, 2023/Conférence des trois sociétés: La Société Canadienne de Phytopthologie, La Société Canadienne de Science horticole, La Société Candienne d’Agronomie, 2023. (2024). Canadian Journal of Plant Pathology, 1–44. https://doi.org/10.1080/07060661.2024.2306734 (en anglais seulement)
  • Pepin, J.B., Giroux, E., Bilodeau, G.J. (2023) Advanced pre-screening of grain and oilseed using long read sequencing for bio-surveillance of phyto-pathogens. Annual meeting, the Canadian phytopathological society, 2022/Réunion annuelle, la société canadienne de phytopathologie, 2022. (2023). Canadian Journal of Plant Pathology, 45(3), 210–235. https://doi.org/10.1080/07060661.2023.2202486 (en anglais seulement)

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