Calcul du coefficient de consanguinité

Comment calculer le coefficient de consanguinité d'un croisement ?

2015 Fenchurch pour les Dragons d'Asgard

Au sein de nos élevages, il est parfois impossible de ne pas faire de croisements entre individus apparentés (c'est à dire ayant au moins un ancêtre commun, à notre connaissance). Ou encore on peut apprendre après un croisement que les parents avaient finalement un ancêtre commun.

Même si, au sein des reptiles et des amphibiens, l'effet de la consanguinité n'est pas forcément visible immédiatement, on sait qu'elle est néfaste chez les autres groupes zoologiques.
Et si on cite les "contre-exemples" apparents de situations particulières comme la parthénogenèse ou les espèces insulaires, il faut replacer ces exemples dans leur contexte :
- Les espèces parthénogénétiques sont adaptées à un milieu stable, elles peuvent se permettre la parthénogenèse. Cette stratégie est risquée, et d'ailleurs dès que les conditions sont un peu moins optimales, les espèces avec parthénogenèse facultative optent alors pour la reproduction sexuée Smile

pour "faire du neuf" et avoir une chance qu'apparaissent des traits mieux adaptés aux nouvelles conditions.
- Les espèces insulaires ont certes une consanguinité plus forte que d'autres populations, mais elles sont également très fragiles face au moindre changement : ce qui ne constitue pas un handicap dans leur milieu isolé à un moment donné, peut leur être fatal au moindre changement un tant soit peu important, justement par manque de diversité génétique.
Enfin, même pour ces 2 exemples, il ne faut pas perdre de vue que ce sont des populations naturelles, soumises à une sélection naturelle drastique : les grosses tares liées à une consanguinité trop forte sont globalement éradiquées très tôt dans le développement.

Pour en savoir plus, deux excellents sujets :

https://www.lesdragonsdasgard.com/t19014-consanguinite-et-consequences-genetiques
et
https://www.lesdragonsdasgard.com/t40181-consanguinite-2-le-retour

Bref, il se peut que vous ayez recours à des croisements consanguins, alors autant savoir lesquels sont les moins mauvais....

Quelques généralités :

------- On mesure la consanguinité avec ce qu'on appelle l'indice ou coefficient de consanguinité, qui peut être noté sous forme de pourcentage ou d'un chiffre compris entre 0 et 1.
alien

------- Le coefficient de consanguinité d'un individu est égal au coefficient de consanguinité entre ses 2 parents.
alien

------- On part du principe - pour simplifier, mais parfois c'est assez faux - qu'au sein des populations naturelles la consanguinité est nulle, autrement dit qu'un individu WC a un indice de consanguinité de 0, tout comme le croisement de 2 individus WC au sens strict (pas issus de farming).
alien

------- Si on croise un individu consanguin (ayant un coefficient de consanguinité non nul) avec un individu non apparenté, les petits issus de ce croisement ont tous un coefficient de consanguinité de nouveau nul. C'est ce qu'on appelle remettre du "sang neuf" au sein d'un élevage.

A chaque génération, chaque parent fournit à son enfant la moitié de son patrimoine génétique. Ainsi, plus on s'éloigne de l'ancêtre commun, moins on a de gènes en commun avec lui (car l'autre moitié, à chaque génération, est fournie par un autre individu).
A chaque génération, cette moitié de patrimoine génétique issue du parent est divisée par deux : les gènes du père représentant 1/2 du génome de sa fille, mais plus que 1/4 du génome de son petit-fils.

Le coefficient de consanguinité F d'un individu issu d'un croisement est la somme des consanguinités C transmises par le ou les ancêtres i, communs au père et à la mère.
Calcul du coefficient de consanguinité 2015-011

Calcul du coefficient de consanguinité 2015-011

Pour calculer la consanguinité, on compte le nombre d'individus de l'arbre généalogique pour aller de la mère au père en passant par l'ancêtre commun. Ce chiffre, appelé n, est la puissance à laquelle on doit élever le 1/2 (la fameuse moitié du génome qui est transmise).

Calcul du coefficient de consanguinité 2015-010

Calcul du coefficient de consanguinité 2015-010

Il y a autant de consanguinités C qu'il y a d'ancêtres communs, elles s'additionnent...

Quelques repères :

------- Les mariages cousin-cousine (coeff 6,25%) chez les humains sont interdits par la loi dans certains pays - et par l'Eglise en France.
------- Chez les rats,
------------ - une consanguinité de moins de 6,25% est dite raisonnable
------------ - une consanguinité entre 10 et 20% est considérée comme rapprochée
------------ - les croisements générant une consanguinité de 20% et plus sont fortement déconseillés.
------- Chez les chiens, le LOF considère qu'une consanguinité de 6,25% est plus que limite.
------- Dans l'élevage bovin, canin, caprin, ovin, félin, les généticiens et éleveurs "haut de gamme" considèrent depuis une vingtaine d'années maintenant que l'ultime limite à ne pas dépasser c'est un arrière grand parent commun, soit un coefficient de consanguinité de 3,125%.

ARRRGH je suis allergique aux maths je n'y comprends rien !!! bounce

OK, pas de panique, il suffit juste de savoir compter, et pas très loin en plus ^^ alors... voici quelques exemples :
Dans ce qui suit, les individus qu'on envisage de croiser sont toujours notés F0 pour la femelle et M0 pour le mâle.
De même, les femelles sont représentées par des ronds, les mâles par des carrés.

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Consanguinité entre frère et sœur

C'est à dire, consanguinité des individus issus d'un tel croisement hypothétique.
On fait leur arbre généalogique :
Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-10

Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-10

La génération I est celle des parents de notre "couple", la génération II celle du couple, noté F0 et M0.
F0 et M0 ont deux ancêtres communs, leur père M1 et leur mère F1.
Il y a donc 2 chemins allant de F0 à M0 en passant par un ancêtre commun.
On doit donc calculer Cm = consanguinité en passant par la "mère" (femelle F1) et Cp, consanguinité en passant par le "père" (mâle M1).

En passant par M1: comptons les individus sur le chemin :
Premièrement, F0 :
Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-11

Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-11

Puis M1 :

Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-12

Puis M0 :

Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-13

On a donc 3 individus pour ce premier chemin, la consanguinité induite par M1 est donc :
Calcul du coefficient de consanguinité 2015-012

.

On y ajoute la consanguinité induite par la femelle F1, qu'on calcule de la même façon :
En passant par Lorraine (la femelle F1) klown

:

Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-14

De nouveau 3 individus donc :
Calcul du coefficient de consanguinité Cm10

.

Le coefficient de consanguinité est la somme des consanguinités induites par les ancêtres communs, il est donc égal à 1/2³ + 1/2³, soit 1/8 + 1/8 c'est à dire 1/4 donc 0,25.

Le coefficient de consanguinité d'un croisement frère-sœur est donc de 0,25 (ou 25% ).

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Consanguinité entre cousin et cousine

A peine plus compliqué !
Calcul du coefficient de consanguinité Cousin10

Là encore, 2 ancêtres communs, 2 chemins...
Chemin 1, en passant par M2 :
Calcul du coefficient de consanguinité Cousin11

Il y a 5 individus, on élève donc 1/2 à la puissance 5 : Cm = 1/2⁵ soit 1/32.

Chemin 2, en passant par F2 :
Calcul du coefficient de consanguinité Cousin12

Il y a 5 individus, on élève donc 1/2 à la puissance 5 : Cm = 1/2⁵ soit 1/32.

On additionne le tout : 1/32 + 1/32 = 1/16 = 0,0625.

Le coefficient de consanguinité d'un croisement cousin-cousine est donc de 0,0625 soit 6,25 %.

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Consanguinité entre père et fille (ou mère-fils)

On compte les individus sur le chemin, le père étant le seul ancêtre commun de la fille, il n'y a qu'un seul chemin à prendre en compte :
Calcul du coefficient de consanguinité Pyre-f10

Calcul du coefficient de consanguinité Pyre-f10

C = 1/2² = 1/4 = 0,25 soit 25%

Le coefficient de consanguinité d'un croisement père-fille (ou mère-fils) est donc de 0,25 soit 25%.

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Consanguinité entre grand-père et petite-fille (ou grand-mère et petit-fils)

Là encore, un seul chemin, car seule la grand-mère est l'ancêtre du mâle M0 :
Calcul du coefficient de consanguinité Gdmyre10

Il y a 3 individus sur ce chemin, donc

la consanguinité entre grand-mère et petit-fils C = 1/2³ = 1/8 = 0,125 soit 12,5%

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Consanguinité entre tante et neveu

Là il y a 2 chemins, un passant par M2 et l'autre passant par F2 :
Calcul du coefficient de consanguinité Tante-10

Chemin 1 : Avec 4 individus sur le chemin, donc Cm = 1/2⁴ = 1/16

Calcul du coefficient de consanguinité Tante-11

Chemin 2 : Avec 4 individus sur le chemin, donc Cf = 1/2⁴ = 1/16

Le coefficient total est donc Cm + Cf = 1/16 + 1/16 = 1/8

la consanguinité entre tante et neveu est 1/8 = 0,125 soit 12,5%

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Consanguinité entre demi-frère et demi-soeur

Voici leur arbre généalogique.
Calcul du coefficient de consanguinité Demi-f10

Ils ont un seul ancêtre commun, ici la femelle F2.
Voici le chemin qui les relie :
Calcul du coefficient de consanguinité Demi-f11

Il y a trois individus sur ce chemin, C = 1/2³ soit 1/8

la consanguinité entre demi-frère et demi-soeur est 1/8 = 0,125 soit 12,5%

En résumé :

Croisement	Coeff de consanguinité
Père x fille	25%
Frère x soeur	25%
Demi-frère x demi-soeur	12,5%
Tante x neveu	12,5%
Grand-père x petite-fille	12,5%
Cousin x cousine	6,25%

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Cas où l'ancêtre commun (ou LES ancêtres communs) sont eux-mêmes consanguins

Si on connait le coefficient de consanguinité d'un ancêtre, et que le croisement envisagé implique cet ancêtre comme ancêtre COMMUN au père et à la mère potentiels, alors il faut tenir compte de ce coefficient supplémentaire.
C'est tout simple, dans le calcul de la consanguinité induite par cet ancêtre, on multiplie C par 1 + la consanguinité de l'ancêtre.

Exemple du croisement frère-sœur :
Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-10

Ici, admettons que M1 soit lui-même issu de croisement entre cousins, il a donc un coefficient de consanguinité de 6,25% soit 0,0625.
Dans le chemin 1 passant par lui :
Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-13

Cm n'est plus égal à (1/2)³ mais à (1/2)³ x 1,0625
Soit 0,1875

En revanche pour l'autre chemin, passant par F1, on n'affecte pas de consanguinité supplémentaire (sauf si F1 est elle-même consanguine !) :
Calcul du coefficient de consanguinité Fryre-14

Cf vaut donc toujours 1/8 donc 0,125

Le coefficient total de consanguinité pour ce croisement entre F0 et M0 avec un ancêtre commun M1 de coeff de consanguinité 0.0625 est donc de Cm + Cf soit
0.1875 + 0.125 = 0,2578 soit 25,78%

La consanguinité de M1 a donc augmenté la consanguinité des individus issus d'un croisement entre M0 et F0.

En revanche si M0 et F0 n'avait aucun ancêtre commun, malgré un père consanguin, la descendance récupère un coefficient de consanguinité de 0.

ATTENTION ! Coefficient de consanguinité de 0 ne veut pas dire absence de tare génétique transmise par les ancêtres !

Fenchurch pour les Dragons d'Asgard

2015 Fenchurch pour les Dragons d'Asgard

Excellent boulot Fen Very Happy

Merci pour les Dragons flower

Wahouuuuuuuuuu très bien cette fiche !

Très bien illustré et facile à comprendre, bravo ! Smile

Par contre il serait peut être bon de rappeler que la seule conséquence directe de la consanguinité, c'est d'augmenter la taux d'homozygotie.
On augmente ainsi la probabilité que les individus naissent homozygotes pour des allèles délétères. Ce qui pose soucis, mais qui est contrebalancé par la sélection (comme tu le dis dans l'intro).

Après quand on voit à quel point les bestioles sont assistées tout au long de leur vie..., durant l'incubation, l'éclosion, la croissance, ... On est à l'extrême opposé de la sélection. Je suis pas sûr que minimiser la consanguinité soit suffisant pour palier à cette absence de sélection.

Suffisant, non. Utile, oui.

Pour être plus précis, quand tu dis :

Citation :: Je suis pas sûr que minimiser la consanguinité soit suffisant pour palier à cette absence de sélection.

La minimisation de la consanguinité n'a pas pour but de compenser l'absence de (pression de) sélection. Celle-ci a maints effets délétères, et pas qu'au point de vue génétique...essayer de minimiser la consanguinité ne fait qu'essayer de minimiser une des conséquence de l'absence de sélection...tout en faisant du préventif face à des stupidités reproductives "artificielles"....

Je suis d'accord avec ça !
Ce que je voulais souligner, c'est qu'il faut pas que les gens aillent s'imaginer que limiter la consanguinité suffira à "sauver" les populations captives.

Moi je dis Post-it. cheers

Merci pour vos comm' ! Smile

Fredtriton a écrit:: Je suis d'accord avec ça !
Ce que je voulais souligner, c'est qu'il faut pas que les gens aillent s'imaginer que limiter la consanguinité suffira à "sauver" les populations captives.

Tout à fait.

Pour moi c'est souvent, au mieux, retarder l'apparition de problèmes (baisse de fécondité, malformations) : pour qu'une population captive n'ait pas trop de problèmes génétiques (je parle de problème et pas de processus de spéciation en route, due à la dérive génétique notamment), à mon sens il y a besoin de 2 conditions :
- l'échantillon à l'origine doit être important (beaucoup d'animaux importés)
- les croisements au sein de cette population captive doivent être les plus variés possible, les plus éloignés...
On ne maîtrise pas la première condition (sauf à volontairement choisir les espèces que l'on maintient en fonction de ce critère, qui est éthiquement un bon critère), mais on peut au moins maîtriser la seconde.
Ou aussi renoncer à la repro, par exemple chez les ciliatus...
En effet, personne ne nous oblige à faire se reproduire des animaux qu'on héberge, ce n'est pas nécessairement le but de la terrario, et selon les espèces ce n'est même pas forcément leur "rendre service"...

A+
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