[UNIGENO] Comprendre les évaluations génétiques des bovins

Comprendre les évaluations génétiques des bovins

Comment les index sont-ils utilisés en élevage ?

Kitpédagogique

Qu’est-ce qu’un index ?

Qu’en avez-vous retenu ?

Comment les index sont-ils construits ?

Qu’est-ce que le Single-Step ?

Qu'est-ce qu'un index ?

En production bovine, les éleveurs ont pour objectif global d’améliorer leur résultat économique en augmentant la quantité et la qualité du lait et/ou de la viande produite par vache, tout en ayant des coûts de production les plus réduits possibles et en assurant le bien-être des animaux présents.

Ceci passe alors par une sélection des animaux menée aussi bien sur des caractères de production (lait et/ou viande) que sur des caractères fonctionnels c’est-à-dire en rapport avec la fonction de production (reproduction, santé…) ou morphologiques (mamelle, aplombs…).

Afin de pouvoir effectuer un tri des animaux les plus intéressants à faire reproduire pour tendre vers son objectif, l’éleveur va pouvoir utiliser un outil, l’index, qui permet d’estimer la supériorité ou l'infériorité génétique d'un animal, pour différents critères, par rapport à une population de référence.

Fiche d’index vache allaitante

Fiche d’index vache laitière

Outil d’aide à la décision pour un éleveur allaitant

Voici un exemple de fiche individuelle d’indexation qui présente les valeurs obtenues, en mars 2021, par la vache de race Limousine « MARIANNE », pour un certain nombre de critères particulièrement intéressants en production allaitante. En effet, comme pour la production laitière, la répartition des différents index et la mise en forme dépendent des organismes ou entreprises de sélection

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur allaitant

Identité de l'animal

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur allaitant

Index de l’animal considéré

index synthétiques de production au sevrage

index élémentaires de production au sevrage

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur allaitant

Index de l’animal considéré

Index élémentaires et synthétiques de production post-sevrage et sur carcasse

Pour en savoir plus sur ces index, n’hésitez pas à consulter la page consacrée aux index des races bovines à viande de France Génétique Elevage

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur allaitant

Descendance

On retrouve ici les informations concernant les veaux mâles et femelles de MARIANNE dont les performances vont permettre de calculer certains index.

Outil d’aide à la décision pour un éleveur laitier

Voici un exemple de fiche d’indexation qui présente les valeurs obtenues, en décembre 2022, par la vache de race Montbéliarde « PANAM », pour un certain nombre de critères particulièrement intéressants en production laitière. En effet, comme pour les vaches allaitantes, la répartition des différents index et la mise en forme dépendent des établissements ou organismes de sélection concernés.

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur laitier

1ère partie - Identité de l’animal et vue synthétique

On retrouve le nom de l’animal PANAM, son numéro, sa date de naissance et l’élevage détenteur. Des informations sont également fournies sur son ascendance (mère M… et père MALAVITA, grand-père IDROLIC…) Parmi les informations indiquées, une est particulièrement mise en valeur, celle de l’ISU ou index de synthèse unique. Cet index permet d'évaluer l'intérêt global d’un animal reproducteur, mâle ou femelle, au regard de ses valeurs génétiques (de production, fonctionnelles ou encore morphologiques). Cet ISU est exprimé sur une base 100. Cela signifie que si une vache est génétiquement supérieure à la population de référence, elle obtient un index supérieur à 100, ce qui est le cas de PANAM. A l’inverse, si l’ISU est inférieur à 100, la vache est globalement moins intéressante que la population de référence. PANAM présente un ISU de 175. Son potentiel génétique est donc supérieur à celui de la population de référence au regard des objectifs de sélection définis pour les vaches de race montbéliarde. Directement sous l’identité de l’animal, une vue synthétique donne une indication sur le niveau génétique de PANAM par rapport à différents objectifs propres à l’organisme de sélection (index, production, rentabilité, sérénité, qualité, morphologie), grâce à des étoiles. A droite de cette vue sont indiqués les points faibles (VT : vitesse de traite et TP : taux protéique) et forts (STMA : santé de la mamelle, LAIT : quantité de lait et REPRO : index synthétique qui combine des données de fertilité et d’intervalle vélage-1ère IA) de PANAM.

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Outil d’aide à la décision pour un éleveur laitier

2ème partie - Index de l’animal considéré

Pour en savoir plus sur ces index, n’hésitez pas à consulter la page consacrée aux index des races bovines laitières de France Génétique Elevage

Comment les index sont-ils utilisés en élevage ?

Découvrez ici différents témoignages qui présentent des exemples d’utilisation des index en élevage.

Téléchargez la fiche d'écoute destinée à la prise de note lors du visionnage

Rencontre avec David COUSSOT, éleveur bovin laitier en race normande

Rencontre avec Pierre CHABRELY, éleveur bovin allaitant en race limousine

Comment les index sont-ils construits ?

Des performances à l’index : l’évaluation polygénique

Les données de l’environnement concernent toutes les informations qui permettent de caractériser l’élevage ou les conditions d’élevage (région, année, taille du troupeau…). Traitées informatiquement, ces données vont permettre de calculer les différents index de l’animal.

Le phénotype d’un animal est l’ensemble des caractères ou manifestations physiques ou physiologiques que l'on peut observer directement ou non sur cet animal. Ce phénotype varie en fonction de l’hérédité (potentiel génétique) mais également de l’environnement (effet « milieu »). Et selon les objectifs de l’éleveur, le phénotype recherché, qui correspond à la « performance » de l’animal, va être différent.

Ainsi, un animal avec un réel potentiel génétique peut ne pas être jugé « performant » si les conditions d’élevage sont défavorables (sous-alimentation ou problèmes sanitaires, par exemple). A l’inverse, un milieu très favorable peut permettre d’obtenir un phénotype intéressant mais les descendants de l’animal, élevés dans des conditions moins favorables, seront certainement décevants.

Ces index seront recalculés régulièrement et leur fiabilité s’améliorera au fur et à mesure que les performances de l’individu ou de ses apparentés sont remontées.

L’indexation n’est donc pas une valeur « vraie » mais une estimation que l’on souhaite la plus précise et la plus précoce possible. Néanmoins, en élevage bovin, les premières mises-bas n’interviennent, au plus tôt, qu’à deux ans et une vache ne met bas qu’une fois par an. Dans ce cas, comment se rapprocher au mieux de la valeur génétique réelle de l’animal, le plus rapidement possible ? En intégrant de nouveaux types d’information et notamment l’information génomique.

L’objectif de l’évaluation polygénique est donc d’estimer le potentiel génétique réel de l’animal, à l’aide de performances connues, tout en écartant les effets du milieu. Pour cela, un certain nombre d’informations liées à l’animal indexé vont être collectées dans le cadre du contrôle de performance :

• des données concernant sa généalogie
• des données concernant ses performances et celles de ses apparentés, collectées en conditions d’élevage.

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Comment les index sont-ils construits ?

De l’ADN à l’index : l’évaluation génomique

Le calcul des index génomiques (avant 2022) se fait en trois étapes :

1. Calcul du potentiel génétique de la population avec performances grâce à l’évaluation polygénique
2. Estimation des effets du génotype observé
3. Calcul de l’index génomique

L’évaluation génomique est une méthode valorisant, en plus des données classiques utilisées pour l’évaluation polygénique, les informations connues sur le génome des animaux.

Cette évaluation repose sur l’identification, en laboratoire, de certaines séquences d’ADN qui entrainent des effets reconnus sur les performances de l’animal. Cette identification nécessite, au préalable, d’avoir estimé les effets de différentes séquences d’ADN sur une population de référence composée d’un maximum d’animaux dont on connait bien les phénotypes pour le caractère étudié. Ainsi, on peut établir des correspondances entre génotypes (séquences d’ADN identifiées) et phénotypes observés et mettre en place des équations de prédiction qui seront d’autant plus précises que la population de référence est importante.

Tout comme l’indexation polygénique, l’indexation génomique permet d’estimer le potentiel génétique des individus évalués. Cette méthode permet néanmoins de gagner en précision car de nouvelles informations sont intégrées aux calculs des index polygéniques. Et surtout, elle peut s’avérer beaucoup plus rapide car le prélèvement biologique qui permet d’identifier les séquences d’ADN peut être fait dès la naissance de l’animal.

Qu’est-ce que le « single-step » ?

Le développement des capacités de calcul des systèmes informatiques ainsi que le déploiement du génotypage des bovins français ont permis d’envisager, depuis 2022, la mise en place d’une nouvelle méthode qui permet d’exploiter, en une seule étape, la totalité des données de généalogie et de performances et de génotypage d’un animal. C’est la méthode « Single-Step » ou méthode d’évaluation en une seule étape déployée dans le cadre du projet UNIGENO.

Pour en savoir +, consultez le site du projet Unigéno

Critère d’indexation

Egalement appelé « variable d’indexation » C'est un caractère que l’on peut mesurer et qui permet de classer les candidats reproducteurs d’après leur valeur génétique estimée.

ISU : index de synthèse unique.

Cet index permet d'évaluer l'intérêt global d’un animal reproducteur, mâle ou femelle, au regard de ses valeurs génétiques (de production, fonctionnelles ou encore morphologiques). Cet ISU est exprimé sur une base 100. Cela signifie que si une vache est génétiquement supérieure à la population de référence, elle obtient un index supérieur à 100, ce qui est le cas de MARIANNE. A l’inverse, si l’ISU est inférieur à 100, la vache est globalement moins intéressante que la population de référence. MARIANNE présente un ISU de 113. Son potentiel génétique est donc supérieur à celui de la population de référence au regard des objectifs de sélection définis pour les vaches de race limousine. Cet ISU sert à définir les qualifications des adultes.

Un kit pédagogique pour comprendre les évaluations génétiques des bovins

Bienvenue sur cet espace qui constitue le kit pédagogique, en libre accès pour les enseignants, lycéens, apprentis et étudiants. Accessible en ligne, les ressources qui le composent ont pour objectif d’accompagner les apprenants dans leur appropriation des évaluations génétiques des bovins et la façon dont elles sont utilisées en élevage pour la sélection et l’amélioration génétiques des troupeaux allaitants et laitiers.

Ce kit a été construit dans le cadre du projet UNIGENO, avec la contribution des étudiants et apprentis en formation BTSA Productions Animales et Licence Professionnelles Audit et Génétique en Elevage de l’EPLEFPA de Limoges et du Nord Haute-Vienne. Retrouvez ici le mode d’emploi du kit pédagogique

Le programme Unigeno a permis le déploiement de la nouvelle méthode d'évaluation génétique Single-Step. Cette innovation permet d'évaluer tous les animaux, génotypés ounon, dans une seule évaluation, avec l'ensemble de leurs informations disponibles, pour toutes les races bovines laitières et allaitantes.

Il a été conduit en partenariat avec

A ces index élémentaires s’ajoute la synthèse laitière, index dit « synthétique » (qui combine les valeurs de plusieurs caractères) qui, comme l’INEL (Index Economique Laitier) combine les valeurs de TP, TB, MP et MG mais avec des pondérations différentes. A droite de la mention « PRODUCTION », on a indiqué un CD ou coefficient de détermination. C’est l’outil de mesure de la précision de la valeur obtenue pour les index indiqués. Plus cette valeur qui correspond ici à une moyenne est proche de 100%, plus la valeur génétique de l'animal est connue avec précision pour les index considérés.Les index présentés jusqu’à présents sont des index dits « collectifs » c’est-à-dire qui sont communs à l’ensemble des organismes de sélection qui travaillent sur une même race. Cela permet de pouvoir comparer de manière fiable des animaux détenus par des éleveurs et/ou organismes de sélection différents. Mais on retrouve également sur cette fiche deux index génomiques spécifiques à l’organismes de sélection considéré : DigeR (efficience alimentaire) et From’MIR (efficacité de la transformation fromagère), qui peuvent représenter un avantage concurrentiel pour l’organisme qui les développe en réponse à un besoin des éleveurs.

On retrouve également le profil de PANAM pour les caséines du lait K-Cas (kappa-caséine) et B-Cas (béta-caséine). Les Kappa-caséine sont des protéines du lait qui ont un effet direct sur le rendement fromager. Le variant B qui permet d’obtenir plus de petites micelles et des micelles plus uniformes lors de la transformation fromagère est davantage recherché. L’index peut donc prendre les valeurs suivantes :

• AA : porteur homozygote de l’allèle A (peu recherché)
• AB : porteur hétérozygote de l’allèle A et de l’allèle B (intermédiaire), ce qui est le cas de PANAM
• BB : porteur homozygote de l’allèle B (très recherché)
• N.C. : statut non connu

Les Béta-caséines ont un impact différent de celui des Kappa-caséines. Le variant A1 de cette protéine serait associé à l’apparition de troubles digestifs chez les consommateurs de lait. Le variant A2 est donc davantage recherché. PANAM bénéficie d’un génotype recherché car elle est porteuse homozygote de l’allèle A2.

IFNAIS : facilité de naissance

Cet index traduit l’aptitude du veau à naître facilement. Il prend en compte le poids du veau et les conditions de naissance. Plus une vache produit des veaux lourds qui naissent difficilement, plus son index IFNAIS est mauvais (valeur relative inférieur à 100). MARIANNE présente un index de facilité de naissance supérieur à 100 : on suppose donc que ses veaux doivent naitre facilement. Au-dessous de la valeur de l’index, on a indiqué un CD ou coefficient de détermination. C’est l’outil de mesure de la précision de la valeur obtenue pour cet index. Plus cette valeur est proche de 1, plus la valeur génétique de l'animal est connue avec précision pour l’index considéré. Cette valeur évolue avec le temps comme nous le verrons lorsque nous aborderons le calcul des index. Pour la facilité de naissance, le CD de MARIANNE est de 0,57. L’index est donc relativement fiable et il s’améliorera à chaque future mise-bas.

Généalogie

on retrouve également, dans cette première partie, des informations sur les parents et grands-parents de MARIANNE (nom, race et qualifications éventuelles). Ainsi, le père de MARIANNE est BAVARDAGE, « reproducteur recommandé » lui aussi (RRE) ce qui signifie qu’il fait partie des 1% meilleurs taureaux de la base de sélection. Sa mère, FUSEE, est quant à elle, « reproductrice reconnue » c’est-à-dire faisant partie des 10% meilleures vaches de la base de sélection. Les données chiffrées (pointage sevrage, poids et croissance) correspondent aux données enregistrées dans le cadre du contrôle de performance réalisé en élevage.

Qualification

Les femelles qui paraissent les plus prometteuses et les plus intéressantes peuvent être « qualifiées » par l’organisme de sélection chargé du suivi de la race. Ainsi, pour les vaches limousines, les Reproductrices Recommandées, ce qui est le cas de MARIANNE, sont les 2% meilleures vaches de la base de sélection.

Caractère

Manifestation physique ou physiologique que l'on peut observer directement ou non sur l’animal. L’ensemble des caractères constitue le phénotype des animaux d’élevage. Ce phénotype varie en fonction de l’hérédité (génétique) mais également des conditions d’élevage (environnement).

Contrôle de performance

Ensemble des opérations de contrôle et d'enregistrement des performances des animaux réalisés en élevage par des organisations professionnelles spécialisées. Ce contrôle a un double objectif. Il permet à l’éleveur d’améliorer la conduite de son troupeau en bénéficiant de données chiffrées fiables et standardisées et il contribue à alimenter les bases de données servant notamment au calcul des index.

IVMAT : Index synthétique de Valeur MATernelle

Cet index combine les index IFNAIS (facilité de naissance) + CRsev (potentiel de croissance) + DMsev (développement musculaire) et DSsev (développement squelettique) + AVel : Aptitude au Vêlage + ALait : Aptitude à l’Allaitement et traduit la valeur de production de la femelle.

Index de production

PANAM est évaluée sur 7 index de production laitière dits « élémentaires » (qui évaluent, chacun, un seul caractère) calculés à partir des données issues du contrôle laitier officiel et de son génotypage. On distingue ainsi les index MP (quantité de matières protéiques contenue dans le lait), MG (quantité de matières grasses), TP (taux protéique du lait), TB (taux butyreux c’est-à-dire taux de matière grasse) et LAIT (quantité de lait). Si la valeur indiquée est positive alors PANAM est génétiquement supérieure à la population de référence pour le caractère considéré. Cela est le cas pour la quantité de lait qu’elle produit, par exemple. A l’inverse, si la valeur indiquée est négative, alors PANAM est génétiquement inférieure à la population de référence pour le caractère considéré, ce qui est le cas pour le TP ou le TB.

Index santé, reproduction, fonctionnels et morphologie

Dans cette partie sont présentées les différentes valeurs des index correspondant aux caractères fonctionnels, de santé, de reproduction et des index liés à la morphologie de l’animal. Au niveau des index fonctionnels, on retrouve notamment les index liés à la mise-bas : NAI (facilité de naissance), VEL (vêlages faciles), VIN (vitalité à la naissance), VIV (vitalité au vêlage). Ces index sont exprimés soit sur une base 100, soit sur une base 0, ces deux valeurs correspondant à l’index « moyen ». Cela signifie que si une vache est génétiquement supérieure à la population de référence, elle obtient un index supérieur à 100 ou à 0, suivant le caractère considéré. A l’inverse, si l’index est inférieur à 100 ou à 0, la vache est globalement moins intéressante que la population de référence pour le caractère considéré. Des histogrammes sont également proposés pour situer, de manière visuelle et rapide, la valeur génétique de PANAM vis-à-vis de la population de référence.

ISEVR : Index synthétique au SEVRage

Cet index combine les index IFNAIS (facilité de naissance) + CRsev (potentiel de croissance) + DMsev (développement musculaire) et DSsev (développement squelettique) et traduit le potentiel de croissance et de développement du veau au sevrage.

Un kit pédagogique pour comprendre les évaluations génétiques des bovins

Bienvenue sur cet espace qui constitue le kit pédagogique, en libre accès pour les enseignants, lycéens, apprentis et étudiants. Accessible en ligne, les ressources qui le composent ont pour objectif d’accompagner les apprenants dans leur appropriation des évaluations génétiques des bovins et la façon dont elles sont utilisées en élevage pour la sélection et l’amélioration génétiques des troupeaux allaitants et laitiers.

Ce kit a été construit dans le cadre du projet UNIGENO, avec la contribution des étudiants et apprentis en formation BTSA Productions Animales et Licence Professionnelles Audit et Génétique en Elevage de l’EPLEFPA de Limoges et du Nord Haute-Vienne. Retrouvez ici le mode d’emploi du kit pédagogique

Le programme Unigeno a permis le déploiement de la nouvelle méthode d'évaluation génétique Single-Step. Cette innovation permet d'évaluer tous les animaux, génotypés ou non, dans une seule évaluation, avec l'ensemble de leurs informations disponibles, pour toutes les races bovines laitières et allaitantes.