Evaluation génomique des vaches laitières Des puces basse-densité intéressantes pour un premier criblage en élevage

« L’utilisation de ces puces basse-densité peut être envisagé comme outil de décision nouveau et accessible pour l’éleveur pour réaliser un criblage de toute la population femelle ». (© Terre-net Média)

La sélection des bovins laitiers vit actuellement une véritable révolution avec l’apport de la génomique. Depuis octobre 2008, les jeunes mâles des races françaises Holstein, Montbéliarde et Normande sont évalués sur la base de leur information génomique grâce à l’utilisation d’une puce Illumina avec 54.000 marqueurs Snp (54K).

Ce nouvel outil bouleverse les schémas de sélection, notamment par l’utilisation de taureaux plus jeunes et l’arrêt programmé du testage sur descendance, dans le cadre du projet Amasgen, pour Approches méthodologiques et applications de la sélection génomique (encadré).

« La prochaine étape consiste à utiliser massivement cette technologie auprès d’un très grand nombre de femelles », explique Romain Dassonneville de l'Inra.

Autre frein au développement de cet outil révolutionnaire : son coût. En effet, il reste encore élevé, « mais des puces basse-densité, moins coûteuses, sont annoncées ». L’un des volets du projet Amasgen, consiste d’ailleurs à estimer l’intérêt de ces puces basse-densité pour l’évaluation génomique des vaches laitières.

Deux options

Actuellement, les chercheurs peuvent utiliser de deux manières ces puces basse-densité : soit, ils retiennent les 3.000 marqueurs les plus informatifs pour un caractère donné (l’index de synthèse par exemple) ; soit ils passent par la technique dite « d’imputation ».

Le programme Amasgen Le projet Amasgen a pour objectif de valoriser les approches génomiques les plus récentes pour améliorer et étendre les méthodes de sélection assistée actuellement utilisées chez les bovins laitiers. In fine, ces travaux visent « à renforcer la compétitivité de la France en matière de génétique bovine laitière en l’aidant à rester dans le peloton de tête en matière de sélection assistée par marqueurs », soulignent les scientifiques travaillant sur le sujet. Cette amélioration de la compétitivité française passe notamment par la création d’outils, notamment informatiques, permettant de valoriser très rapidement l’ensemble des informations statistiques collectées afin « d’estimer en amont la valeur génétique des taureaux et des vaches au moment de leur naissance ». Cette collecte a été rendu possible ces dernières années grâce à la collecte en masse d’information génomique via les puces Snp à haut débit. Ainsi, depuis avril 2008, des génotypes complets de 3.300 taureaux testés des trois principales races laitières françaises sont disponibles. Actuellement, les scientifiques se heurtent essentiellement à une difficulté d’ordre méthodologique : le développement « d’une approche robuste et fiable de prédiction de valeur génétique "génomique" alors que le nombre de génotypes prédicteurs (Snp) est considérablement plus élevé que le nombre de phénotypes ».

La première option a pour défaut de multiplier le nombre de puces en fonction du caractère recherché, d’une race… Ce qui, au final, viendrait à « oublier » l’objectif de réduction des coûts visé.

La seconde, « plus attractive », permet surtout de faire le lien entre des génotypes issus de puces de densité différentes (basse densité 3K ou 6K-puce 54K-puce haute densité 800 K). « Cette méthode consiste à prédire, ou imputer, les marqueurs manquants de la puce standard à partir de l’information des parents et du déséquilibre de liaison connu au sein de la population. »

Population d’apprentissage et population de validation

Dans l’essai, présenté par Romain Dassonneville, c’est cette seconde option qui a été choisie. Pour cela, les scientifiques ont constitué un échantillon de 4471 taureaux Holstein pour lesquels génotypes (54K) et performances moyennes des filles (Dyd) sont connus.

Cet échantillon est ensuite scindé en deux populations : une population d’apprentissage (A) de 3.505 taureaux, « les plus vieux, à partir desquels sont établies les équations de prédiction » ; et une population de validation (V), avec les 966 taureaux restant.

« Concrètement, avec la population de validation, on simule un génotype basse densité (3K) en ignorant les marqueurs de la puce 54K non présents sur la puce 3K. »

Les caractères étudiés sont la quantité de lait, le comptage cellulaire, le taux protéique, le taux de matières grasses, la distance plancher jarret et la fertilité post-partum. « L’objectif de cette étude est de déterminer la précision de l’évaluation génomique après imputation (reconstitution) des génotypes sur la puce 54K », résume l'expert.

La relation n’est pas linéaire

L’analyse des résultats montre « qu’environ 5 % des génotypes ou des phases ne sont pas correctement imputées ». L’écart-type des variations individuelles est de l’ordre de 200 kg de lait ou un point de TB.

« Des variations non négligeables sont observées au niveau des index produits à partir de génotypes complets ou imputés », poursuit le scientifique de l’Inra. « Il n’existe pas de relation linéaire entre le pourcentage d’erreurs aux marqueurs et les variations d’index. La précision de la puce 3K reste trop faible pour remplacer les puces 54K au sein des schémas de sélection. »

Pour autant, rien n’est perdu : « l’utilisation de ces puces basse-densité peut être envisagé comme outil de décision nouveau et accessible pour l’éleveur pour réaliser un criblage de toute la population femelle ».

Pour aller plus loin Institut de l’élevage : www.inst-elevage.asso.fr. Journée 3R : www.journees3R.fr