La génomique : le début d'une nouvelle ère


Prévoir des valeurs d'élevage estimatives plus précises grâce à l'ajout des données génomiques aux épreuves des taureaux

Pour vous aider à choisir des reproducteurs pour votre troupeau, vous disposez désormais d'un nouvel outil qui améliore grandement la précision de la valeur d'élevage estimée (VEE). Les données sur le génotype qui sont aujourd'hui intégrées à plusieurs calculs de la VEE ont ouvert la voie à un nouveau type d'épreuve de taureau.

Parmi les 100 taureaux en tête de l'Indice de profit à vie (PNS) publié par le Réseau laitier canadien, par exemple, 95 ont une VEE qui comprend des données sur le génotype. Les valeurs génomiques d'élevage estimées (VGEE) sont issues d'une initiative internationale dont l'objectif est d'utiliser les données du codage génétique pour améliorer la valeur génétique estimée des vaches et des taureaux.

Le génome des bovins est composé de 25 000 à 30 000 gènes. Pour cartographier le génome, les chercheurs cherchent des marqueurs dénommés polymorphismes de nucléotide simple (PNS). Les PNS identifient divers traits génétiques.

Évolution du génotypage

Imaginez que les PNS sont des bornes ou des marqueurs qui jalonnent une route ou une carte génomique. Autour de ces bornes existent des conditions qui déterminent l'orientation des voyageurs sur cette route. La présence de plusieurs bornes rapprochées et à distance égale l'une de l'autre en dit long sur les conditions qui existent entre ces bornes. Lors du décodage du génome bovin, la présence de plusieurs PNS rapprochés permet aux chercheurs de prédire l'issue des séquences génétiques dans cette partie du génome.

Ce qui complique la cartographie génétique c'est que plus d'un gène, voire des centaines de gènes, détermine la plupart des traits à incidence économique importante. Une fois qu'ils ont surmonté ce défi au niveau de la cartographie génétique, les scientifiques se sont tournés vers une prochaine étape qui consistait à développer une micro-puce qui contiendrait le codage de la plupart des PNS identifiés. C'est alors que la société Illumina Inc. a mis au point une puce de 50 Ko.

Le premier stade de l'application des technologies génomiques consistait à génotyper un grand nombre d'animaux. On peut génotyper des échantillons d'à peu près n'importe quel type de fluide ou de tissu corporel; le sang, le sperme ou les folllicules pileux.

Un projet réalisé conjointement par le U.S. Department of Agriculture, le Réseau laitier canadien et plusieurs centres d'IA a permis de génotyper le vaste échantillon de taureaux et de vaches Holstein qui a servi à l'évaluation initiale.

On a qualifié de phase d'apprentissage la première étape du calcul des évaluations génomiques. On a mené les évaluations génomiques auprès d'une population d'élite existante pour déterminer le véritable sens des points sur la puce. Puisque plusieurs gènes définissent la presque totalité des traits à incidence économique, il fallait étudier une grande population de référence pour mesurer avec exactitude l'incidence des PNS.

En effet, c'est l'importance de la population de référence rendue possible par la mise en commun de l'ensemble des génotypes disponibles chez l'USDA et au Canada qui a permis à l'évaluation d'atteindre un degré élevé de précision. Plus de 5 000 taureaux ont été observés pour estimer les effets du génotype.

L'étape finale a réuni les données sur le génotype de tous les nouveaux sujets et les a évaluées à la lumière des connaissances acquises au cours de la phase d'apprentissage. Les estimations génomiques ont ensuite été combinées avec les autres données disponibles, telles que les données sur la moyenne parentale et les épreuves de progéniture.

On peut déterminer la valeur d'élevage génomique d'un veau peu après le vêlage en combinant les analyses génomiques à la moyenne parentale. Ce calcul est beaucoup plus fiable que les méthodes antérieurement disponibles.

Elle permet aux centres d'IA de sélectionner les jeunes reproducteurs parmi des groupes de taureaux plus nombreux qu'autrefois. Il est donc possible d'élargir le processus de sélection et d'échantillonner un plus grand nombre de lignées. Grâce à la précision accrue du mode de sélection, on peut réduire le nombre de taureaux achetés à des fins d'épreuves sur la descendance.

Pour exploiter ce savoir, des chercheurs du secteur public et des grands centres d'insémination artificielle (IA) aux États-Unis et au Canada ont lancé une vaste initiative conjointe. Ils ont développé la méthode utilisée pour produire des estimations génomiques et ont été parmi les premiers au monde à offrir cette technologie aux éleveurs. Le RLC a publié les premières évaluations comprenant des données génomiques en août.

Les VGEE des taureaux reproducteurs que vous pouvez inclure dans votre programme d'élevage sont partagées en deux catégories. La première regroupe les reproducteurs d'élite plus âgés, et la seconde comprend les taureaux qui n'ont pas encore d'épreuves de descendance.

L'ajout des épreuves génomiques aux données existantes sur la descendance n'a pas eu d'incidence importante sur la valeur d'élevage estimée des taureaux du premier groupe. Si la fiabilité de l'épreuve de descendance est supérieure à 90 pour cent, l'incidence des données génomiques est relativement faible. On a observé une plus grande fiabilité dans l'évaluation des traits à faible héritabilité, tels que la fertilité et le vêlage, et dans l'évaluation des taureaux d'épreuve récente ayant engendré un petit nombre de filles de première génération.

Les VGEE du deuxième groupe n'ayant pas d'épreuves de descendance étaient d'une fiabilité de 60 à 65 pour cent, soit beaucoup plus élevée que ce qui était possible quand la valeur d'élevage n'était basée que sur la moyenne parentale. Le tableau 1 illustre que ces VGEE sont d'une fiabilité égale aux épreuves traditionnelles comprenant plusieurs filles. Elles ne sont pas cependant aussi précises que les épreuves de descendance et on conseille généralement de les utiliser par groupe plutôt que de sélectionner et d'utiliser intensivement un ou deux des taureaux en tête de liste.

La recherche démontre que l'utilisation d'un groupe de cinq taureaux de cette catégorie a un taux de fiabilité presque aussi élevé que l'utilisation d'un taureau d'élite. La VGEE moyenne d'un groupe de 10 taureaux a un taux de fiabilité égal au taux de fiabilité d'un taureau d'élite.

Le génotypage a surtout mis l'accent sur les taureaux reproducteurs d'IA et la sélection de taureaux reproducteurs pour l'IA. Certains centres d'insémination ont cependant génotypé des vaches, surtout pour leur potentiel en tant que mères à taureaux. Un relativement petit groupe de vaches a aussi été génotypé dans le cadre d'un projet pilote dirigé par Holstein Canada.

Tableau 1 : Fiabilité de l'estimation génomique par rapport à la moyenne parentale
Trait
Fiabilité de la moyenne parentale
Fiabilité de l'estimation génomique
Équivalent en filles
Production laitière
35
58
10
Production de matière grasse
35
68
18
Production de protéine
35
57
9
Vie productive
27
45
21
CCS
30
51
18
Fertilité
25
41
35
Cote finale
24
42
5

Si vous jugez que les meilleures vaches de votre troupeau sont candidates au transfert embryonnaire, ou qu'elles pourraient être vendues comme animaux reproducteurs ou mères à taureaux, vous devriez envisager de les faire génotyper. Aujourd'hui, seules les vaches dotées d'une VGEE sont inscrites aux listes des vaches d'élite. Les vaches sans VGEE sont inscrites sur une liste distincte.

Le génotypage d'un animal ce service est offert par Holstein Canada. Vous trouverez des instructions sur la façon de prélever des échantillons et d'autres procédures sur le site Web d'Holstein Canada (www.holstein.ca).

On s'intéresse aussi aux analyses moins coûteuses qui portent sur un nombre réduit de PNS et des petits groupes de génotypage. Celles-ci sont toutefois moins précises. Avec la croissance du nombre d'analyses et la simplification des procédures, on prévoit cependant que le coût du génotypage diminuera sans qu'il soit nécessaire d'en sacrifier la précision.

Les VGEE ne sauraient remplacer les programmes d'épreuve de la descendance ou la tenue de dossiers sur la production, le vêlage et d'autres traits. Ces données sont requises pour actualiser les valeurs de référence contre lesquelles les divers PNS sont évalués. De nouveaux groupes de référence seront continuellement créés et mis à jour. Ce programme s'appuie sur les données exactes prélevées à la ferme.

L'utilisation répandue des VGEE pourrait améliorer les résultats de la génétique de jusqu'à 60 pour cent. Elles permettent aux centres d'IA d'exploiter des épreuves de taureaux plus fiables, et aux producteurs de mieux utiliser les jeunes taureaux reproducteurs et d'évaluer avec plus de précision les traits génétiques des vaches et des génisses.

Le texte précédent est paru dans la rubrique Ruminations de la revue Milk Producer Magazine en octobre 2009.


Auteur : Blair Murray - spécialiste de l'amélioration génétique des bovins laitiers/MAAARO
Date de création : 07 mai 2010
Dernière révision : 07 mai 2010

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