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Un taureau d'avance

Grâce aux travaux de l’équipe « Génétique et génomique bovine » de l’Inra à Jouy-en-Josas, une révolution se joue dans les élevages. En élaborant pour la filière une nouvelle méthode de sélection des reproducteurs, elle met à la portée du plus grand nombre la possibilité de renouveler son troupeau, au plus près de ses choix. Au quotidien, elle permet d’améliorer la compétitivité de l’élevage, la qualité des produits, le bien-être animal et contribuera à réduire les impacts de l’élevage sur l’environnement.

Réunion de l'équipe
Par Nicole Ladet
Mis à jour le 27/11/2017
Publié le 13/12/2016

Si la vache est domestiquée depuis 10 000 ans, il faut attendre le XXe siècle pour inventer une sélection des reproducteurs sur les aptitudes de leur descendance. Une méthode fiable mais qui requiert cinq ans pour évaluer les taureaux, le temps qu’ils aient des filles en âge de produire. En 2009, la sélection génomique opère un tournant décisif : désormais, les veaux peuvent être évalués dès la naissance d’après les données de leur génome.

« Nous avons vécu une aventure géniale ! Avec une dynamique de groupe extraordinaire et une émulation permanente. » Belle unanimité dans l’équipe qui a réussi cette sélection. « Au quotidien, beaucoup de réunions, mais dans cette équipe très unie, on trouve toujours de l’aide », rappelle Didier Boichard, entraîneur de ce collectif de 30 personnes. Associant au sein de l’UMT 3G (1) des chercheurs Inra et des ingénieurs d’Allice et d’Idele*, soutenu par Apisgene, ce groupe s’est forgé une culture commune en œuvrant à la pointe de la science – avec à la clé plus de 60 publications scientifiques - tout en étant à l’écoute permanente des besoins de la filière.

Santé et bien-être animal sont privilégiés

Tout devient possible…

Plus rapide, moins coûteuse, la sélection génomique met à disposition une gamme plus large de reproducteurs et favorise ainsi la diversité génétique. Elle permet de choisir les reproducteurs sur des caractères variés et complexes, y compris des caractères difficiles à mesurer ou peu héritables (comme la fertilité ou la santé) et donc difficilement accessibles en sélection conventionnelle. Appliquée à plus de 40 caractères, la sélection génomique permet de satisfaire des objectifs très diversifiés, y compris des agricultures alternatives. Elle sera étendue à des caractères nouveaux comme la composition fine du lait ou la tendreté de la viande ainsi qu’à des critères environnementaux comme l’émission de méthane par les vaches. La santé animale est privilégiée pour améliorer la longévité, le bien-être et réduire l’utilisation d’antibiotiques : résistance aux mammites, santé des pattes, maladies métaboliques, ou anomalies génétiques. Par ailleurs, la sélection sur le gène « sans cornes » permettra d’éradiquer les pratiques d’écornage. 

En 2016, 80 % des taureaux reproducteurs sont indexés en sélection génomique

Une révolution à toute vitesse

En une seule année, 2009, la sélection génomique a été validée et mise en œuvre dans trois races laitières : Holstein, Normande, Montbéliarde. Elle a depuis été étendue à 11 races, dont les trois principales races allaitantes, Charolaise, Limousine et Blonde d’Aquitaine.
Le concept de la sélection génomique est novateur : il met en relation statistique le génotype d’un animal (la séquence de son ADN) avec son phénotype (les caractères qu’il exprime) dans une population de référence. Ce modèle permet de « prédire » la « valeur » d’un animal à partir de son génotype uniquement, et donc dès son jeune âge, pour les critères choisis. Le génotype est analysé à partir d’échantillons biologiques (sang, biopsie d’oreille…) et caractérisé par des milliers de marqueurs génétiques, répartis sur tout le génome et variables entre individus. Plus la population de référence, avec génotype et phénotype, est grande, plus les prédictions sont précises. Didier Boichard souligne l’ « effet boule de neige » : plus les sélectionneurs utilisent cette innovation pour tester leurs animaux, plus ils génèrent de données qui consolident les prédictions.

Cette révolution se nourrit aussi d’histoire. Les généalogies et phénotypes accumulés ont alimenté les modèles mathématiques de la sélection génomique. L’expérience a commencé dès 2001 avec un grand programme de « sélection assistée par marqueurs » (SAM) dont l’Inra a été précurseur. Cette expérience ancienne a favorisé l’adoption très rapide de la sélection génomique, aidée par deux outils clés : le laboratoire GIE Labogena pour le génotypage et le CTIG (2) qui rassemble toutes les données collectées et fournit la puissance de calcul.

Une solide vision du bien commun

La Loi française donne mission à l’Inra, depuis 1966,  de produire les « index » sur lesquels se base la sélection, et cela pour toutes les races. Un objectif essentiel est de diffuser la méthodologie dans toutes les races, gage de leur pérennité. Grâce à des collaborations avec d’autres pays européens, la population de référence Holstein a été multipliée par 4 dans le cadre d’Eurogenomics (3), un gain énorme pour la qualité des prédictions.

Autre frontière : rendre la méthode accessible pour des pays en développement. Vincent Ducrocq explique : « Un fossé se creuse entre les pays qui mettent en œuvre la sélection génomique et ceux qui ne le peuvent pas. L’idée est de construire un partenariat gagnant-gagnant pour permettre aux pays de constituer une évaluation fiable localement et, à la France, de mieux évaluer ses taureaux pour l’exportation ». En 2014, un partenariat se noue avec l’Afrique du Sud. Depuis 12 ans, un projet est en cours avec des ONG indiennes.

Le fil conducteur de Didier Boichard est d’utiliser au mieux les informations du génome. La prochaine étape se fondera sur les données de séquençage complet des animaux. L’idée est d’utiliser non plus des marqueurs associés aux gènes, mais directement les gènes responsables de la variabilité des caractères, pour une sélection encore plus précise. Encore un sport collectif auquel s’exerce cette équipe bien entraînée…

(1) UMT 3G : unité mixte technologique ‘Gestion Génétique et Génomique des populations bovines’ (3G), fondée en 2009, associant l’Inra, Allice (Union de coopératives d’élevage) et Idele (Institut de l’Élevage)
(2) CTIG : centre de traitement de l’information génétique de l’Inra à Jouy-en-Josas
(3) Consortium Eurogenomics, créé en 2009, regroupant la France, l’Allemagne, les Pays Bas, le Danemark, la Suède et la Finlande, ensuite rejoints par l’Espagne et la Pologne.

Chiffres et dates clés

1966 : La Loi sur l’élevage donne mission à l’Inra de centraliser les données de sélection animale et de calculer les index ou estimation de valeur génétique des reproducteurs. Cette mission sera confirmée par la Loi d’Orientation Agricole de 2006.

1992 : constitution à l’Inra de Jouy-en-Josas d’une collection de semences animales, source d’ADN.

2001 : mise en application à l’Inra du concept de sélection assistée par marqueurs (SAM) à l’échelle nationale.

2009 : mise en œuvre à l’Inra de la sélection génomique dans 3 races laitières

2009 : séquençage du génome bovin, avec la participation de l’Inra.

2016 : 80 % de la semence de taureaux provient d’animaux avec évaluation génomique ; onze races bovines bénéficient de la sélection génomique en France : Holstein, Montbéliarde, Normande, Brune, Pie Rouge, Charolaise, Limousine, Blonde d’Aquitaine, Abondance, Tarentaise, Vosgienne.

600 000 bovins sont génotypés et les données sont conservées au CTIG (environ 10 % des données mondiales), 150 000 sur la seule année 2016.

700 taureaux d’insémination sont disponibles en France en 2016, toutes races confondues, contre une centaine en 2008.

En sélection classique, un taureau produisait dans toute sa carrière 100 000 à 1 million de doses. En sélection génomique, les taureaux sont plus jeunes et plus nombreux, chacun ne produit que 5 000 à 10 000 doses environ durant sa carrière ; on utilise donc une plus grande diversité de reproducteurs.

Le collectif

Le laurier d’impact de la recherche agronomique récompense en 2016 les travaux de l’équipe « Génétique et génomique bovine » de l’Unité mixte technologique Inra-Allice-Idele 3G et de l’unité de recherche « Génétique animale et biologie intégrative » à l’Inra de Jouy-en-Josas

Inra : Didier Boichard, Anne Barbat,  Mekki Boussaha, Pascal Croiseau, Vincent Ducrocq, Cécile Grohs, Rachel Lefebvre, Florence Phocas, Marie-Pierre Sanchez, Thierry Tribout, Eric Venot, Aurélie Vinet (GABI), Christine Bertrand, Alexis Demeure (CTIG), Marie-Yvonne Boscher (GIE Labogena)

Allice : Sébastien Fritz, Marine Barbat, Aurélia Baur, Aurélien Capitan, Chris Hozé, David Jonas, Romain Saintilan

Idele : Sophie Mattalia, Iola Croué, Amandine Launay, Julie Promp, Armelle Govignon-Gion

Et après ?

Le nouveau règlement zootechnique européen mettra fin à la mission régalienne de l’Inra en sélection animale en novembre 2018. Un nouveau cadre organisationnel est en cours de discussion avec la filière pour maintenir un système mutualisé, performant et innovant.