Single Step - nouvelle méthode dans la sélection génomique

À propos de cette offre

La sélection génomique est appliquée en Suisse depuis plus de 10 ans. Elle a conduit à des changements profonds dans l’élevage et à un progrès génétique accru. Bientôt, la méthode à plusieurs étapes sera remplacée par une méthode en une seule étape (Single-Step).

En avril 2011, les premières valeurs génétiques optimisées génomiquement (GOZW) ont été publiées. À cette époque, les GOZW étaient disponibles pour les caractères de production laitière, le nombre de cellules, l’externe et quelques caractères de fitness pour les populations Braunvieh, Holstein et Swiss Fleckvieh, sur la base des valeurs génétiques traditionnelles de taureaux génotypés et testés. Aujourd’hui, les GOZW sont estimées pour six populations (Brown Swiss, Original Braunvieh, Holstein, Fleckvieh, Simmental et Limousin) et 86 caractères. La méthode à plusieurs étapes a fait de la sélection génomique une success story, mais elle est aussi devenue victime de son propre succès.

Les succès de la sélection génomique

Au fil des années, la sélection génomique s’est imposée comme un élément important de l’élevage bovin suisse et est désormais incontournable. La part des inséminations avec des jeunes taureaux augmente constamment et les taureaux testés pour un second usage, qui étaient encore courants il y a quelques années, appartiennent presque au passé. Les prix pour la sélection génomique ont baissé avec le nombre croissant de génotypages. Le passage d’une publication mensuelle des GOZW pour les animaux nouvellement génotypés à un rythme bihebdomadaire a été effectué fin 2015. Cela a conduit de plus en plus d’éleveurs à choisir les programmes d’élevage assistés par données de leurs associations d’élevage et à faire génotyper toutes leurs femelles. Ils utilisent les GOZW plus fiables pour mieux prendre leurs décisions d’élevage.

La méthode à plusieurs étapes atteint ses limites

Les mois d’été sont généralement plus chauds que le reste de l’année. Avec le changement climatique, ce problème s’accentue car les températures moyennes augmentent. En regardant un peu plus de 15 ans en arrière et en considérant par exemple la station météorologique officielle la plus proche de Zug à Lucerne, une tendance à la hausse est visible pour toute l’année, mais aussi pour l’été (figure 1). De plus, les fluctuations de température et de météo deviennent plus fréquentes. Ces faits indiquent que nos vaches laitières sont de plus en plus souvent exposées à des situations de chaleur. En outre, les performances de production ont augmenté ces dernières années. Les performances métaboliques accrues qui en résultent s’accompagnent d’une production de chaleur corporelle plus importante. L’âge et bien sûr le stade de gestation influencent également les performances métaboliques.

Des ensembles de données plus importants signifient des défis plus grands

L’équipe projet de Qualitas AG travaille depuis début 2020 avec une priorité accrue au développement de la méthode Single-Step pour l’élevage bovin suisse, bien que les premiers travaux aient déjà été réalisés dès 2018. Le passage à la méthode Single-Step implique une réorganisation complète des routines et progresse donc, malgré son importance, étape par étape. Parmi ces défis figurent des modèles d’évaluation efficaces et des programmes logiciels adaptés à l’architecture informatique de Qualitas AG, des processus automatisés pour le calcul bihebdomadaire des GOZW pour les animaux nouvellement typés, l’intégration de sources d’information internationales telles qu’Interbull ZW et la garantie que les valeurs génétiques Single-Step (ssZW) ne changent au fil du temps que sur la base de nouvelles données. À ces défis s’ajoutent des adaptations nécessaires des évaluations traditionnelles précédentes, qui ne sont plus adaptées à l’époque du Single-Step. Depuis 2021, l’équipe projet est en échange régulier avec l’équipe de recherche Single-Step de LUKE, l’équivalent d’Agroscope en Finlande et l’institution leader mondiale dans le développement des méthodes Single-Step. Cette collaboration permet à Qualitas AG d’accéder aux dernières avancées. Les premiers ssZW ont été distribués aux associations d’élevage en avril de cette année et l’objectif final du projet est la transition de toutes les évaluations génomiques vers Single-Step dans les années à venir. L’introduction de Single-Step se fera caractère par caractère.

Résultats des travaux de développement pour les pertes à l’élevage

Pour ces situations de stress, la température ambiante n’est pas la seule responsable, l’humidité de l’air joue également un rôle. Pour pouvoir prendre en compte les deux facteurs simultanément, la température et l’humidité sont converties en un indice appelé THI (Temperature-Humidity-Index). Il existe différentes formules de calcul dans la littérature. Dans les calculs présentés, une application du THI (NRC, 1971) a été choisie, souvent utilisée pour les évaluations génétiques. L’interaction entre la température et l’humidité et les effets qui en résultent sur le THI ou sur la vache sont visibles à la figure 2.

Les méthodes de la sélection génomique expliquées brièvement

La sélection génomique actuelle se déroule en quatre étapes (figure 3) :

• Les valeurs génétiques traditionnelles (ZW) sont estimées à partir des phénotypes et de la parenté.
• Les ZW traditionnelles sont ramenées à l’échelle phénotypique. Cette étape s’appelle «dérégression» et est analysée avec les génotypes des taureaux de référence (principalement des taureaux testés). De cette manière, les effets de certaines localisations du génome sur les caractères sont estimés.
• Ces effets sont transférés à tous les génotypes disponibles et des valeurs génétiques directement génomiques (DGZW) sont estimées.
• Les DGZW sont combinées avec les ZW traditionnelles. Les valeurs génétiques optimisées génomiquement (GOZW) sont calculées à partir de cela.

La méthode Single-Step intègre directement les informations des génotypes dans le système d’estimation utilisé jusqu’à présent pour les ZW traditionnelles.