Le séminaire d’Interbull, organisé avec France Génétique Élevage à Paris, a confirmé le passage à la vitesse supérieure de l’approche génomique de la sélection génétique. 180 congressistes de 37 pays ont suivi les deux jours de travaux, à la fois théoriques et ouverts sur le point de vue des entreprises – en particulier nord-américaines et françaises – au cours d’un très intéressant «industry meeting».

Jacques Chesnais, chef généticien de Semex Alliance, à Guelph, dans l’Ontario (Canada). « En Amérique du Nord, la diminution du testage sur descendance est progressive mais pas brutale. » 8 500 taureaux Holstein constituent à ce jour la population de référence nord-américaine.

Jacques Chesnais, responsable de la génétique chez Semex Alliance, à Guelph, dans l’Ontario (Canada), a dressé un état des lieux riche d’enseignements sur l’utilisation des outils de la génomique dans les entreprises de sélection en Amérique du Nord. Au Canada et aux États-Unis, les premières évaluations génomiques nationales basées sur la puce de 50 000 marqueurs développée par Illumina, ont été distribuées au secteur en 2008 et sont devenues officielles en 2009. Au 31 décembre 2009, très exactement 34 323 animaux de race Holstein étaient génotypés, dont 2 727 taureaux testés sur descendance au Canada, 5 699 aux États-Unis, 10 707 vaches et génisses, et 15 190 jeunes taureaux. Jacques Chesnais a donné l’exemple du progrès génétique réalisé dans trois schémas de sélection quand la fiabilité des évaluations génomiques atteint 60 %, un niveau désormais dépassé selon les études de validation faites dans les deux pays. Dans le cas du testage traditionnel sur descendance, le progrès génétique annuel pour l’indice de sélection Canadian – appelé indice de profit à vie (IPV) – est de 171 points par an. Si on présélectionne les jeunes taureaux sur leur valeur génomique avant de les tester sur descendance, le progrès génétique annuel pour l’IPV passe à 187 points, soit une augmentation de 10 %. En revanche, si on utilise les jeunes taureaux génotypés comme pères de taureaux et de vaches, sans attendre leur testage sur descendance, le progrès génétique annuel monte à 272 points d’IPV, soit un accroissement de 59 %. Cette « augmentation considérable », selon le généticien de Semex, est principalement due à la réduction de l’intervalle de génération père-fils, qui passe de 5,5 ans dans les deux premiers schémas à 1,8 an dans le troisième.

Précision originelle

Sur la taille des programmes de testage sur descendance en Amérique du Nord, Jacques Chesnais a indiqué qu’ «en théorie, il serait possible de s’en passer pour n’avoir recours qu’à un schéma ‘jeunes taureaux’. Par défaut, un petit nombre de jeunes taureaux génotypés pourrait être testé sur descendance à travers le circuit des ventes de semence ». Mais des questions théoriques et pratiques subsistent : sur la précision des évaluations pour la génération suivante, par exemple celle de fils génotypés de taureaux non testés ; sur le nombre de nouveaux taureaux à tester chaque année sur descendance afin de retrouver la précision originelle, la fiabilité des évaluations génomiques décroissant de génération en génération ; sur le nombre de jeunes taureaux génotypés qui obtiendront chaque année un test « par défaut ». « Nous ne savons pas non plus quel sera le taux de renouvellement des meilleurs jeunes taureaux génotypés, comment les producteurs de lait vont réagir en présence de taureaux, les uns testés, les autres ne l’étant pas. Il va falloir organiser la transition vers l’emploi de la génomique. »

Jacques Chesnais a rappelé l’approche qu’il avait présentée en 2008 devant l’assemblée annuelle de l’American dairy science association (ADSA) : un large « balayage » des meilleures femelles et des veaux mâles grâce à leur génotypage ; l’utilisation des jeunes taureaux génotypés de pointe comme pères de taureaux, et comme pères de vaches dans les troupeaux intéressés ; le testage sur descendance de certains d’entre eux, et la vente des meilleurs taureaux testés sur le marché correspondant, qui risque de se maintenir pour plusieurs années. Concernant la sélection des mères de taureaux, il a souligné qu’ « un plus grand nombre de jeunes mâles sont maintenant issus d’accouplements planifiés plutôt que de l’achat de veaux produits indépendamment par les éleveurs. Il y a plus de concurrence pour les meilleures femelles et pour leur descendance. Cela valorise les contrats lorsque apparaissent des taureaux de qualité ». Un plus grand recours au «flushing » permet aussi de produire davantage d’embryons et de veaux mâles des toutes meilleures femelles. Certaines entreprises de sélection ont commencé à acquérir ou louer des femelles de manière à sécuriser leur approvisionnement en veaux mâles de génétique supérieure. « Contrairement à ce qu’on aurait pu attendre – les génisses ayant avec la génomique des évaluations nettement plus précises – le nombre d’entre elles utilisées comme mères de taureaux ne semble pas avoir augmenté. Il se situait à 19 % en race Holstein en 2009 contre 25 % environ auparavant. »

Goldwyn, Shottle, O Man

Esa Mantysaari, de MTT Agrifood Research, en Finlande : « Satisfaire dans chaque pays au test de validation de la GEBV d’Interbull – évaluation génomique – est indispensable afin de garantir la qualité des données entrées dans le système de calcul d’évaluation GMACE – Genomic multi-trait across country evaluation – de l’organisation. Le test de validation donne une assurance qualité aux évaluations dans la perspective d’échanges internationaux. »

En ce qui concerne les pères de taureaux, le généticien de Semex a confirmé la domination de reproducteurs comme Goldwyn, Shottle, O Man et leurs fils. « L’emploi de jeunes taureaux génotypés non testés comme pères de taureaux va se développer. En 2009, au Canada et aux États-Unis, ils représentaient 5 % de l’ensemble des pères de taureaux Holstein. » Le nombre de taureaux entrant dans le circuit nord-américain de l’insémination artificielle au cours des dernières années est resté stable à 1 650 reproducteurs pour les six principales entreprises de sélection – Semex, ABS, Select Sires, Alta, Genex et Accelerated. « Ces taureaux sont utilisés soit pour le testage sur descendance, soit pour la vente de semence ou les deux. Même si le nombre de taureaux entrant dans le circuit de l’insémination paraît stable, il reflète en réalité une diminution du testage sur descendance. » La part de marché des taureaux non testés reste difficile à apprécier : « C’est une information qui en général n‘est pas disponible pour le public. Nous savons qu’elle varie beaucoup d’une entreprise à une autre et se situe entre 5 et 40 %. D’autre part, le prix de la semence de jeunes taureaux génotypés est également très variable. »

Une puce à 850 000 marqueurs

L’arrivée rapide de la sélection génomique devrait pousser les entreprises nord-américaines à modifier leurs programmes de sélection. « Elles devront se préparer à de nouveaux développements technologiques : les puces de marqueurs à plus faible densité – une puce à 3 000 marqueurs sera bientôt disponible pour 50 dollars. Les puces de marqueurs à haute densité – une « 850 000 marqueurs » est attendue cette année. Peut-être même le séquençage du génome complet des taureaux les plus influents, soit la connaissance de leurs trois milliards de molécules d’ADN ! » Le monde de l’élevage et de la génétique est « clairement dans une période de transition et des tendances s’affirment, a conclu Jacques Chesnais. La sélection de taureaux génotypés va s’accélérer. Il y aura plus de taureaux non testés utilisés comme pères de taureaux et plus de génisses, en nombre important, mères de taureaux. Le renouvellement des taureaux de pointe sera plus rapide qu’autrefois. Quant à l’utilisation relative des reproducteurs testés ou non testés dans les troupeaux, l’éleveur choisira ce qui lui convient le mieux. »

Fiabilité des femelles

Didier Boichard, directeur de recherche à l’UMR (Unité mixte de recherche) de génétique animale à l’Institut national de la recherche agronomique (Inra). « La sélection génomique demande de grandes populations de référence, c’est-à-dire des individus avec des performances et des génotypes, pour assurer une bonne qualité des prédictions génomiques. »

Quelle direction va prendre, à l’avenir, l’élevage laitier en Europe et au-delà. Vaste question à laquelle Didier Boichard, directeur de recherche à l’unité mixte de recherche (UMR) de génétique animale et de biologie intégrative à l’Institut national de la recherche agronomique (Inra), à Jouy-en-Josas (Yvelines) a apporté plusieurs éléments de réponses. En premier lieu, « nous assisterons à la fin des tests sur descendance, a expliqué le chercheur. Les taureaux seront proposés aux éleveurs sur la base de leur évaluation génomique, sans attendre les résultats de leurs premières filles. Ces reproducteurs seront ensuite évalués sur leur descendance, mais une fois leur carrière achevée et donc trop tardivement pour qu’ils soient réutilisés. Par contre, cette évaluation sera solide, puisque basée sur les performances de centaines, voire de milliers de filles. Elle permettra de juger a posteriori la qualité de la prédiction génomique et aidera à prédire la génération suivante ». Didier Boichard a tout de même souligné qu’il apparaît crucial de «continuer à enregistrer les performances des animaux ». D’autre part, la nouvelle période dans laquelle entre la sélection génétique sera marquée par l’utilisation de jeunes taureaux avec quelques milliers d’inséminations. Le nombre de taureaux sera supérieur à celui des animaux «élites » d’aujourd’hui, mais inférieur au nombre des taureaux actuellement mis en testage. Il ne devrait pas y avoir – ou peu – de recours aux taureaux de « retour au service », même en temps que pères de taureaux. La nouvelle ère sera aussi celle de la grande fiabilité accordée aux femelles évaluées génomiquement. «Du point de vue de la génomique, elles seront sur un pied d’égalité avec les mâles. La sélection des mères de taureaux sera sévère, peut-être aussi celle des mères de veaux. Il est possible que la bonne prédiction génomique des vaches entraîne une forte sélection à l’intérieur du troupeau et donc un développement du transfert d’embryons et de l’utilisation de la semence sexée. » Concernant le nombre d’animaux génotypés, Didier Boichard a précisé, avec des points d’interrogation, que « pour la production de taureaux, le besoin n’est que de 7 000 par million de vaches. En revanche, si la technique se développe largement pour le renouvellement intratroupeau, elle pourrait concerner 25 voire 50 % des génisses. En fonction du coût. »

Acides gras

Si jusqu’à présent la sélection des caractères des animaux s’applique essentiellement à ceux facilement enregistrables, la génomique pourrait offrir de nouvelles opportunités pour faire face aux contraintes actuelles et futures. « Il faudra répondre aux demandes formulées par les consommateurs, en particulier sur les besoins nutritionnels, a indiqué Didier Boichard. La connaissance de la composition du lait sera étendue aux acides gras. D’un autre côté, nous aurons de nouveaux phénotypes grâce à des outils électroniques et à de nouvelles sources d’information. Dans la sélection génomique, les phénotypes n’ont pas besoin d’être mesurés chez les candidats. Il sera plus facile de s’organiser à partir d’une population-source de génotypes. » La reproduction bénéficiera des progrès apportés par la détection automatique des chaleurs.

Typex magazine n°92 - avril/mai 2010 par Dominique-J. Lefebvre