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Genèse d'UniGéno

Des éléments pour comprendre la genèse de cette nouvelle méthode

Publié le par Amandine Launay (Institut de l'Elevage), Philippe Boulesteix (Institut de l'Elevage)
En France les évaluations génomiques sont devenues un outil incontournable pour la sélection bovine depuis les années 2010. Leur utilisation est croissante chaque année. Cependant la robustesse de cet outil est actuellement menacée par son propre succès en raison des limites actuelles des modalités de calcul. La nouvelle méthodologie dite « Single-Step » permet d’évaluer l’ensemble des animaux en une seule étape, et d’améliorer la prise en compte des informations disponibles pour fournir des résultats encore plus pertinents.

L’objectif des évaluations génétiques est d’estimer le potentiel génétique des animaux. Actuellement et ce depuis 2009 en races laitières et plus récemment en 2015 en races allaitantes, l’évaluation génétique, basée sur les performances, les pédigrées et les typages, se déroule en deux étapes.

  • La première étape est l’évaluation polygénique des animaux sur leurs performances propres et/ou celles de leurs descendants. Elle fournit aussi les effets de milieux et les ingrédients nécessaires pour la seconde étape.
  • L’évaluation génomique se déroule ensuite et permet d’évaluer l’ensemble des animaux typés.

 

Le Single-Step permettra d'améliorer la qualité des évaluations

 

La manière actuelle de procéder présente des limites qu’il faudra lever dans un avenir proche. En effet, les animaux sont de plus en plus pré-sélectionnés très jeunes grâce aux évaluations génomiques, avec une très forte pression de sélection dans le cas des taureaux d’insémination. Seuls les meilleurs d’entre eux seront mis à la reproduction et donc évalués sur performances, les moins bons seront abattus et non évalués. Ce choix de sélection entraine des biais dans les évaluations polygéniques (1ère étape). 

Par ailleurs, cette distinction en deux étapes est sous optimale pour prendre en compte l’ensemble des informations disponibles dans une race, notamment pour les populations avec une faible proportion de génotypages.

Enfin, le génotypage femelles est de plus en plus systématique. Cette source d'information précieuse est dans certaines races par encore prise en compte pour constituer la population de référence pour les évaluations génomiques.

La méthodologie appelée Single-Step permet de réaliser l’évaluation polygénique et génomique en une seule étape. Tous les animaux avec ou sans performance, typés ou non rentrent dans le processus et sont évalués en même temps. Elle peut donc être utilisée pour l’ensemble des races des deux filières et pour l’ensemble des caractères. Le Single-Step et son intérêt sont reconnus au niveau mondial et constituent le sujet majeur abordé depuis 2018 dans les différents congrès scientifiques internationaux. La plupart des acteurs mondiaux de la sélection génomique travaillent actuellement à la mise en œuvre d’évaluations basées sur le Single-Step.

 

 

En France 3 projets successifs ont été conduits pour intégrer le Single-Step

Chronologiquement, l’INRAE élabore, dans le cadre du programme INCOMINGS, un logiciel Single-Step adapté aux différents modèles et aux besoins français.

Le projet de finalisation nommé ASAP, porté par l’UMT eBIS et financé par Apis Gene, vise à évaluer les versions successives de l’outil développé par l’INRAE et mesure l’intérêt et les conséquences du passage au Single-Step, sur quelques situations.

Ce projet a aussi pour but d’intégrer au logiciel la prise en compte des mutations causales dans le calcul des index, comme par exemple une mutation du gène GHR connue pour affecter le taux la composition du lait et ainsi améliorer l’estimation de la valeur génétique de l’animal. Un autre des volets d’ASAP est d’assurer la coexistence de performances propres d’animaux français et d’index étrangers dans l’évaluation nationale en Single-Step pour les races internationales.

 

 

Principaux pays engagés dans le développement de la technologie Single-Step pour leurs évaluations génomiques en espèces bovines

 

Enfin, UniGéno est le projet de déploiement porté par L'Institut de l'Elevage et accompagné financièrement par le Ministère de l’Agriculture qui vise à mettre en œuvre en routine les évaluations en Single-Step pour toutes les races laitières et allaitantes et sur l’ensemble des caractères. L’objectif est de tester le passage au Single-Step pour l’ensemble des combinaisons races et caractères, d’en mesurer les impacts et de communiquer sur les changements pour que l’ensemble des acteurs du dispositif génétique français s’approprient la nouvelle méthodologie.