Seleção genética e variabilidade genética
05/08/2011
Local: Fazenda Bonsucesso
La sélection génétique des bovins laitiers est source de progrès mais elle peut contribuer à un appauvrissement à terme de la variabilité génétique. Pour préserver cette variabilité et freiner la consanguinité, une équipe conte INRA – Institut de l’Elevage(1) développe une méthode de gestion dynamique qui propose un contrôle des accouplements pour minimiser la parenté dans les populations tout en maintenant un progrès génétique satisfaisant. La méthode intervient à trois niveaux : en amont pour obtenir de futurs taureaux reproducteurs, en aval pour gérer les accouplements des reproducteurs existants et lors de l’agrément des candidats reproducteurs. Cette méthode, testée sur la race Normande, permet de réduire les parentés moyennes de 20 à 30 %.
La sélection génétique est devenue particulièrement efficace pour les bovins laitiers. Elle a pour but d’améliorer certains caractères à composante génétique, tels que la production de lait, sa composition en matières grasses et en protéines, la morphologie de la vache, sa vitesse de traite, ses performances de reproduction ou sa longévité. La sélection repose en grande partie sur le choix de quelques taureaux reproducteurs qui, du fait de la généralisation de l’insémination artificielle, suffisent à renouveler le cheptel français. Traditionnellement, ces taureaux sont soigneusement sélectionnés en observant les performances laitières de leurs filles (test sur descendance). Depuis quelques années, de nouvelles méthodes apparaissent pour sélectionner les taureaux en analysant leur ADN et en y repérant directement les gènes d’intérêt, ce qui devrait diminuer nettement le temps d’attente et le coût de la sélection des taureaux. On définit pour chaque taureau un index de sélection, somme pondérée de ses potentialités génétiques pour chaque caractère d’intérêt.
Bien que source de progrès génétique, la sélection contribue à un appauvrissement à terme de la variabilité génétique. En effet, en privilégiant la multiplication de certaines familles, au détriment d’autres, on restreint la réserve génétique utile pour améliorer les différents caractères dans les races. De plus, la consanguinité favorise l’expression de tares héréditaires. Pour les bovins laitiers, cette situation devient préoccupante puisque le taux de consanguinité a presque triplé entre 1990 et 2000, passant de 1,2% à 3,1%.
Une méthode de gestion dynamique pour préserver la variabilité génétique
Pour remédier à cette situation, il devient nécessaire d’intégrer le maintien de la variabilité génétique dans les méthodes de sélection elles-mêmes.
Une première approche consiste à aménager l’existant. On peut ainsi définir un taux maximal d’utilisation pour les reproducteurs. On peut aussi intégrer dans le calcul de l’index de sélection d’un reproducteur, une pénalité pour la parenté moyenne avec le reste de la population. Cette méthode, qui a l’avantage de la simplicité, n’est pas assez puissante pour contrôler le degré de parenté des descendants et restreint d’emblée les progrès génétiques.
Une autre approche, plus complexe et contraignante, consiste à gérer les accouplements. Les résultats de la recherche mondiale indiquent que c’est l’approche la plus efficace. Une équipe conte de chercheurs INRA – Institut de l’Elevage1 propose une variante de cette approche : au lieu de fixer les niveaux de consanguinité et de maximiser ensuite les niveaux génétiques, on fixe d’abord les niveaux génétiques et on minimise ensuite les parentés
Agir en amont pour obtenir de nouveaux reproducteurs
Il s’agit d’obtenir de nouveaux reproducteurs possédant à la fois un bon potentiel génétique et un faible degré de parenté moyenne avec le reste de la population. On programme les accouplements des parents pour engendrer de tels reproducteurs.
Agir en aval pour gérer le pool de reproducteurs existants
La méthode apporte des indications aux éleveurs sur la manière d’utiliser les reproducteurs existants, c’est-à-dire avec quelles vaches ils peuvent être accouplés pour préserver la variabilité génétique. Comme le nombre de femelles concernées est très élevé, on raisonne, non pas sur des vaches individualisées, mais sur des groupes de vaches possédant la même ascendance (père et grand-père maternel). La méthode aboutit à des recommandations destinées aux centres d’insémination artificielle et adaptées à chaque groupe de vaches.
Agir au niveau de l’agrément des candidats reproducteurs
A l’âge de 6 ans environ, les taureaux sont soumis aux tests sur descendance et indexés, puis examinés par une commission qui désigne les taureaux méritant l’agrément.
A ce niveau également, on peut prendre en compte le critère de maintien de la variabilité génétique. Pour cela, on imagine une compétition fictive entre les taureaux existants et les taureaux candidats. La méthode calcule la parenté moyenne entre les filles générées par tous ces taureaux et les femelles existant dans la population. Puis, elle indique quels taureaux candidats peuvent être retenus pour l’insémination artificielle.
Une méthode testée sur l’ensemble de la race Normande
Pour chaque niveau d’action (amont, aval, agrément), l’objectif est de reconstruire a posteriori les accouplements effectués le plus récemment dans la race. On cherche alors à savoir s’il aurait été possible de réduire significativement les parentés sans aucune perte de progrès génétique.
Au niveau de l’amont, les calculs montrent qu’il aurait été possible de réduire substantiellement (de 18%) les coefficients de parenté moyens.
Au niveau de l’aval, l’optimisation de l’utilisation des reproducteurs existants conduit à une réduction de parenté de 10 à 20% entre les génisses issues des reproducteurs et les génisses existant déjà dans la population. La méthode préconise une utilisation des reproducteurs très différente de celle qui a été pratiquée jusqu’ici : le taureau qui a été le plus utilisé en réalité est ainsi totalement éliminé dans l’optimisation.
De même, au niveau de l’agrément, la méthode rejette une fraction importante des taureaux déjà agréés et admet par contre des taureaux qui n’ont pas reçu l’agrément.
La variabilité génétique serait donc mieux préservée si l’on changeait les pratiques actuelles. Durant la prochaine décennie, les populations bovines laitières (Normande, Montbéliarde et Holstein) vont entrer dans la zone dangereuse des coefficients supérieurs à 5 % pour la consanguinité, à 7 % pour la parenté. Même avec cette méthode, il faudra alors diminuer les rythmes désirés de progrès génétiques pour préserver durablement la variabilité génétique.
1 Jean-Jacques Colleau, INRA, et Sophie Moureaux, Institut de l’Elevage, Station de recherche en Génétique Quantitative et Appliquée, département Génétique Animale, centre INRA de Jouy-en-Josas
