Indicateurs de performance des schémas de sélection bovins laitiers
L’objectif de ce travail a été de créer des indicateurs de suivi de schémas de sélection, à la fois sur le côté progrès génétique (réalisé / réalisable) et sur l’aspect gestion de la consanguinité.
" Au travers de cette étude, la volonté de SYNETICS est de s’appuyer sur une expertise externe spécialisée. L’optimisation de nos dispositifs génétiques est continue et ce type de mesure permet d’identifier les axes de progrès. Cela permet de challenger à posteriori les orientations prises en interne, parfois aussi de s’assurer que certaines décisions n’engendrent pas de dérives non identifiées en amont, sur des critères annexes.
La méthodologie et les résultats associés, mis en place avec nos experts génétiques nationaux, apportent ce regard extérieur pour améliorer la performance de nos programmes de sélection. "
Sébastien Delaunay, responsable schéma SYNETICS
Description des schémas et des populations d’étude
Le progrès génétique d’une population se mesure par la supériorité génétique des descendants retenus par rapport à leurs parents sur les caractères d’intérêt. Ce gain génétique résulte de différentes étapes de sélection successives dont l’efficacité peut être analysée.
La voie majeure de progrès en bovin laitier reste la voie Père-Fils. Toutefois, les avancées scientifiques permettent aujourd’hui aux entreprises de sélection de travailler également plus efficacement sur les autres voies (Mère-Fils, Mère-Fille et Père-Fille) notamment grâce au transfert embryonnaire (TE) et à la fécondation in-vitro (OPU-FIV). Ces deux outils permettent un progrès génétique plus fort avec notamment une intensification de l'utilisation des meilleures femelles, une intensité de sélection plus élevée et une réduction des intervalles entre les générations. De part leurs impacts, une utilisation trop intensive de ces outils pourrait mener à une baisse de la diversité génétique et une augmentation de la consanguinité.
La consanguinité d’un individu se mesure par l’apparentement entre ces deux parents : plus la mère et le père sont des parents proches (un ou plusieurs ancêtres communs), plus l’individu sera consanguin. L’augmentation de la consanguinité au sein d’une population peut être néfaste sur des caractères d’intérêt (production, reproduction, survie). On appelle ce phénomène la dépression de consanguinité. Afin de l’éviter, il est primordial que les entreprises de sélection maîtrisent l’augmentation de la consanguinité dans leur population.
C’est pourquoi une approche en parallèle de ces deux aspects (progrès génétique, consanguinité) est nécessaire pour le suivi des performances des schémas de sélection.
Au cours de cette étude, notre analyse s’est portée sur la voie mâle.
Dans le schéma, il y a plusieurs étapes de sélection successives. La sélection génomique permet d’identifier précocement des candidats nés des accouplements stratégiques dès leur plus jeune âge. Notre étude a donc consisté à construire des indicateurs pouvant mesurer le progrès réalisé entre chaque grandes étapes de sélection mais aussi entre étapes intermédiaires.
Définition des indicateurs de suivi schémas
Nous nous sommes basés sur des données réelles, avec des listes d’animaux candidats et femelles schéma transmis par l’entreprise de sélection.
L’un des objectifs des indicateurs est de mesurer l’écart entre ce qui a été réalisé et le maximum qui aurait pu être fait en termes de progrès si la sélection des candidats avait été réalisée exclusivement sur l’Index de Synthèse Unique (ISU) de la race ou sur un autre caractère donné (ex : LAIT).
Les index étudiés pour ce travail sont : ISU, ISUO (ISU originalité), LAIT, synthèse MO (morphologique) et synthèse REPRO (reproduction).
Les indicateurs retenus pour mesurer les performances génétiques des schémas sont :
Indicateur | Calcul | Définition |
---|---|---|
Gain réalisé | = Moyenne index des retenus – Moyenne index des candidats | Supériorité des individus retenus par rapport aux candidats à une étape de sélection, exprimé en unité d’index |
Intensité de sélection réalisée | = Différentielle / Ecart-type | Différentielle de sélection, exprimée en écart-type d’index |
Gain maximum possible | = Moyenne des n meilleurs candidats – Moyenne des candidats (n= nombre de retenus) | Différentielle de sélection maximale qui peut être faite, si la sélection s’opère par seuil sur le seul caractère considéré (sur index étudié ou sur ISU) |
Intensité de sélection maximum | = Gain maximum possible / Ecart-type | Gain maximum possible, exprimé en unité d’écart-type d’index |
Effort de sélection fourni | = (Gain réalisé / Gain max possible) ∗ 100 | Ratio gain réalisé / gain maximum possible, exprimé en pourcentage. Les valeurs > 100% signifient que la sélection réalisée a permis d’aller plus loin que le maximum réalisable en sélectionnant par seuil sur l’index étudié ou ISU uniquement. |
En ce qui concerne le calcul d’indicateurs sur le suivi de la variabilité génétique, nous nous sommes focalisés sur des indicateurs obtenus à partir de l’analyse des pedigrees :
- le coefficient de consanguinité des taureaux
- la parenté moyenne de chaque taureau avec l’ensemble des femelles schéma
Nous avons décrit nos populations selon ces deux indicateurs puis par étape de sélection.
L’ensemble des indicateurs sont mesurés par année de naissance des candidats à la sélection. Plusieurs années de suivi permettent de visualiser des évolutions.
Les résultats de cette étude
Ce schéma présente les différentes populations comparées sur leur niveau génétique et leur consanguinité. Les femelles participant au schéma sont réparties dans différentes classes selon leur valeur génétique. Les différents indicateurs ont été mesurés pour chacune de ces étapes, y compris les intermédiaires et avec la distinction par niveau des femelles schéma.
La description des étapes de sélection des taureaux d’IA ainsi que la liste des animaux candidats et la liste des animaux retenus, ont été réalisées par Synetics. A partir de ces informations, les indicateurs ont pu être mesurés à chaque étape.
En complément, des calculs ont été réalisés sur les origines paternelles et maternelles des candidats et des animaux sélectionnés à chacune des étapes. Ces informations permettent de gérer une éventuelle surutilisation de femelles ou pères « élites » et prévenir un déséquilibre excessif des contributions paternelles au cours des étapes de sélection.
Les résultats de ce travail sont confidentiels mais voici un aperçu de ce qui a été produit (données fictives).
Généralement nous retrouvons des efforts de sélection inférieurs à 100% en moyenne car la sélection des individus repose sur différents facteurs de choix : la valeur génétique mais aussi l’originalité du pedigree, la gestion des anomalies génétiques ou encore la présence de gènes sans corne, etc...
Dans cet exemple, l’intensité de sélection réalisée est supérieure au maximum possible si sélection sur ISU pour l’index de synthèse REPRO. Ceci montre que l’entreprise est allée plus loin dans la sélection de ce caractère que ce qui est permis par la pondération de la REPRO dans l’ISU raciale.
Le suivi des efforts de sélection permet de vérifier la cohérence entre les différentes étapes de sélection pour les caractères étudiés au cours du processus de sélection d’une cohorte de taureaux d’IA mais aussi entre années.
Nombre d'animaux retenus | Consanguinité moyenne des individus (%) | Parenté moyenne entre les individus et les femelles schéma (%) | |
---|---|---|---|
Etape 1 | 600 | 5,5 | 6,3 |
Etape 2 | 60 | 6,2 | 6,4 |
Etape 3 | 40 | 6,2 | 6,4 |
Les résultats de ces analyses et leur interprétation doivent être mis en perspective de la connaissance du programme de sélection, de ses objectifs et des contraintes des entreprises de sélection dans sa réalisation.
Cette analyse est un appui à la compréhension mais également à l’optimisation possible des schémas.
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