Modèles d’évaluations génomiques La Sam2 plutôt bien placée

Pour évaluer l’intérêt génétique des animaux, deux stratégies sont possibles :

• D’une part la cartographie fine de Qtl (Quantitativ trait locus) suivie d’une prédiction de la valeur génétique des animaux et une évaluation assistée par marqueurs de seconde génération ;
• D’autre part, une évaluation simultanée des effets de tous les marqueurs couvrant le génome sans étape préalable de localisation des Qtl, également appelée « sélection génomique ».

« À partir de 2008, la France a décidé de s’appuyer sur la méthode dite Sam2, pour sélection assistée par marqueurs de seconde génération. Les évaluations de la Sam2 sont devenues officielles pour les jeunes taureaux en juin 2009. » (© Terre-net Média)

Plusieurs méthodes sont envisageables et font l’objet de nombreux développements. « Il existe plusieurs types de marqueurs liés à des mutations, délétions, insertions… En pratique, nous utilisons les marqueurs microsatellites et plus récemment, les marqueurs Snp qui abondent sur le génome et pour lesquels les progrès technologiques ont grandement facilité le génotypage à haut débit », expliquait en décembre dernier François Guillaume (Institut de l’élevage), à l’occasion des rencontres 3R à Paris.

Une estimation dès la naissance

La disponibilité de puces denses de Snp a suscité une certaine révolution au niveau international dans le domaine de la sélection des bovins laitiers. En effet, l’information fournie par ces puces permet d’estimer la valeur génétique des reproducteurs dès leur naissance avec une précision nettement supérieure à celle obtenue par un modèle polygénique classique.

À partir de 2008, la France a décidé de s’appuyer sur la méthode dite Sam2, pour sélection assistée par marqueurs de seconde génération. « Cette méthode offre un bon compromis entre une évaluation rapide reposant sur une information limitée à quelques régions Qtl bien confirmées et une bonne précision des valeurs génétiques estimées. » Les évaluations de la Sam2 sont devenues officielles pour les jeunes taureaux en juin 2009.

Des méthodes plus complètes mais moins pratiques

Pour aller plus loin Les perspectives d’évolution, lire ici Plus d’info : www.inst-elevage.asso.fr

À l’inverse, les méthodes d’évaluation génomique au sens strict considèrent quant à elles l’effet de l’ensemble du génome, au risque d’utiliser des régions qui n’ont pas d’effet réel. « Leur avantage est de prendre en compte, par construction, la totalité de la variance génétique, là où la Sam2 se limite à une fraction expliquée par les Qtl, comprise aujourd’hui entre 40 et 60 % selon les caractères », poursuit François Guillaume.

Toutefois, la méthode actuellement la plus efficace (BayesB) pose des problèmes de temps de calcul et de définition des paramètres. C’est pourquoi des méthodes alternatives sont proposées.

Comparer les méthodes entre elles

En janvier 2009, un nouveau projet a été lancé : Amasgen, pour Approches Méthodologiques et Application de la Sélection Génomique. C'est un projet visant d’une part, à développer des méthodes pour la sélection génomique chez les bovins laitiers, d’autre part, à les comparer entre elles pour faire évoluer l’outil actuel vers une méthodologie encore plus performante.« La difficulté est que les méthodes actuelles sont difficiles à comparer entres elles car les critères ne sont pas homogènes, et les structures des populations de validation mal connues et souvent différentes. »

Pour lever cet obstacle, il a fallu homogénéiser les données des méthodes, ce qui a permis d’obtenir de premiers résultats présentés ci-dessous.

Trois méthodes ont été comparées : le modèle polygénique (valeur sur ascendance classique), le modèle de la Sam2 et une évaluation par Elastic net (n’incluant à ce stade que les informations marqueurs). Les analyses ont été faites :

• Sur une population d’apprentissage constituée de 1.217 taureaux prim’holsteins et 452 taureaux montbéliards nés avant 2000 ;
• Sur une population de validation constituée de 549 taureaux prim’holsteins et 227 taureaux montbéliards mis en testage en 2004 et recevant une première évaluation sur descendance en 2008.

Combiner les méthodes

Les résultats ne mettent pas en évidence une hiérarchie quelconque des trois méthodes pour la race Montbéliarde. Par contre, pour les Prim’holstein, et pour les caractères étudiés (quantité de lait, matière protéique, matière grasse, TP, TB), la Sam2 donne toujours de meilleurs résultats que l’Elastic Net. « La performance de l’Elastic Net est meilleure en Montbéliard qu’en Prim’holstein avec pourtant une population d’apprentissage plus faible », notait François Guillaume précisant par ailleurs qu’il semblait intéressant de combiner les deux approches : « la Sam2 vient expliquer l’influence de gros Qtl bien identifiés, tandis que l’Elastic net couvre la part de variance génétique et estime l’effet de tous les autres Qtl ». Cette combinaison constitue d’ailleurs l’un des volets du projet Amasgen.