Les entreprises de sélection passent au Single-Step
Le Single-Step une évaluation génétique et génomique en une seule étape
Le Single-Step est une méthode d'indexation permettant une évaluation génétique et génomique, en une seule étape au lieu de 2 précédemment et qui utilise simultanément l'ensemble des informations disponibles.
La figure 1, Single-Step : des évaluations génétiques en une seule étape, représente les différences essentielles entre les 2 méthodes.
La mise place du Single-Step a été permise par plusieur avancées technologiques et méthodologiques, obtenues notamment à la suite du développement des logiciels d'évaluation par l'INRAE et à sa validation dans le projet ASAP conduit par l'UMT eBIS (INRAE, Idele et Allice). Il est maintenant possible de réaliser les calculs en traitant simultanément un nombre de données gigantesques : plusieurs millions de performances, des centaines de milliers de génotypages, chacun d’entre eux contenant plusieurs dizaines de milliers de marqueurs.
Cette nouvelle méthode est déployée sur le terrain dans le cadre du programme UniGéno qui concerne toutes les races et tous les caractères.
L'avancée fondamentale permise par cette méthode est la prise en compte de la présélection génomique, qui entraînait une sous-estimation de meilleurs taureaux génotypés.
Dès 2011, la communauté scientifique avait identifié le biais (Patry et al ., 2011) lié à la pré-sélection des jeunes taureaux sur leur index génomique seulement. Cette pratique a induit des index polygéniques estimés plus faibles en moyenne que les niveaux génétiques vrais, (en race prim’Holstein), générant une sous-estimation de l’ordre de de -15 à 25% d'écart-type d’index (σa) des valeurs génétiques des jeunes taureaux et de -4 à 11% σa des index de leurs filles.
En tenant compte simultanément de toutes les informations et donc du fait que seuls les jeunes taureaux les plus prometteurs sont diffusés, le déploiement du Single Step permet d'obtenir des index plus précis et robustes aux biais sur le progrès génétique.
L’écart entre les 2 courbes (figure 2) représente le biais avec l’ancienne méthode (2 étapes), qui est corrigé grâce au Single Step. Cette correction du biais est visible, au fil des années et s’accentue au cours des générations. Le passage au Single Step, permet un ré-ajustement.
Point de vue de Laura Balberini, responsable du pôle génétique lait chez Auriva-Elevage
On attend un reclassement dans la hiérarchie des reproducteurs au sein des populations, mais les tests nous ont montré que les index restent corrélés à plus de 90% par rapport à la méthode précédente. Le reclassement est dû à une meilleure connaissance de la variabilité des niveaux génétiques au sein des races, un affichage plus éclaté des valeurs génétiques publiées.
La grille de lecture des index va changer, au moment de la sortie le gap sera important entre l'ancienne et la nouvelle méthode. Comme cette nouvelle échelle de représentation correspond à une meilleure connaissance de la population, nous allons revoir nos seuils d’exigence, notamment pour le choix des veaux destinés à entrer en station. Par exemple pour la race Montbéliarde le top 15% des animaux supérieurs passe d’un index de 125 à 155. Explique Laura Balberini.
Nos techniciens de races accueillent bien ces innovations, car le fait de limiter le biais lié à la pré-selection génomique ou d'avoir une connaissance plus précise du niveau génétique des reproducteurs, revient à conforter le travail de sélection qu'ils réalisent avec les éleveurs.
Les Index Single-Step sont plus proches des performances, précise Laura Balberini.
Chez les races régionales, comme l'Abondance et la Tarentaise, qui ont une taille de population modeste, le bénéfice important se situe sur la disponibilité des index NAI et VEL et les gains de précisions (CD) obtenus. Nous observons des gains de précision importants sur NAI pour les jeunes animaux de :
- +5.4 points de CD en race Abondance,
- +5.3 points de CD en race Tarentaise.
Concernant les index de naissances, en termes de conseils auprès des éleveurs ce sera un plus utile et utilisé, notamment pour les jeunes animaux génotypés !
Dans cette vidéo réalisée par Auriva-Elevage, les responsables génétiques de chaque race expliquent les changements apportés par le single-step
Point de vue de Matthieu Chambrial, Chef Produit Race Normande chez Origenplus
Pour Matthieu Chambrial, Le Single-Step permet une meilleure prise en compte des données brutes collectées dans les élevages, elles sont disponibles plus rapidement dans les indexations. Cela nous permet un pilotage plus fin du schéma et par ricochet le service est meilleur pour les éleveurs. En race Normande, l'arrivée du Single-Step sera achevée en fin d'année, ... car on attend la synthèse bouchère (Sybo) qui pèse 12,5% dans l’ISU de la race Normande, 2022 c’est une année de transition".
Le principal intérêt du Single-Step se situe au niveau de la définition des profils génétiques des taureaux, ils sont plus fiables : les forces et les faiblesses des taureaux sont renforcées, ce qui est primordial pour nous et pour les éleveurs qui investissent dans la génétique. Cela renforce l'assurance que les résultats futurs, seront conformes aux attentes initiales.
A court terme, nous devrons nous approprier cette nouvelle échelle, avec des écarts-types d'index plus éclatés qu'auparavant, les animaux du haut du panier auront des index plus élevés.
Laura Balberini et Matthieu Chambrial soulignent également que leur participation aux tests conduits durant le programme Casdar Unigéno, favorise l'appropriation et la compréhension de la méthode. Commence aujourd'hui une phase de formation des équipes techniques et des inséminateurs, afin qu'ils répondent aux questions légitimes qu'ils auront, notamment par rapport aux reclassements attendus des taureaux. Puis viendra le temps de la communication auprès des éleveurs, qui auront besoin d’exemples concrets avec des taureaux qu’ils connaissent.
Ce qu'il faut retenir du Single-Step
- Une seule évaluation pour estimer les valeurs génétiques de tous les animaux ; avec ou sans performances, génotypés ou non !
- Pour toutes les races laitières, mêmes celles qui ont peu de génotypages,
- Le biais liée à la présélection génomique est corrigé,
- Une distribution plus éclatée des niveaux génétiques à l'intérieur des populations raciales, permettra d'être plus discriminants et de mieux sélectionner les animaux
- Parce que le Single-Step peut permettre de tenir compte de l’ensemble des performances mesurées sur le caractère évalué : les informations disponibles sont toutes utilisées.
Ces atouts s’avèrent particulièrement importants pour sélectionner les nouveaux caractères (collecte récente, effectifs limités).
Pour la France compter parmi les premiers pays à déployer cette nouvelle méthodologie constitue un atout. Jusqu’à présent, les USA utilisent cette méthode uniquement en race Angus et quelques populations européennes (Suisse et Italie en race Brune et Simmental) l’ont mise en œuvre. Mais de très nombreux pays travaillent sur la méthode, pour la déployer dans un proche avenir, en particulier en race Holstein.