Méthodes d`évaluation génétique des reproducteurs

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Méthodes d’évaluation génétique des reproducteurs:
Application aux taureaux d’IA du programme
national de testage
I. Boujenane
Département des Productions Animales
Institut Agronomique et Vétérinaire Hassan II
Introduction
L'évaluation génétique des parents des générations futures est une
étape importante dans un programme d'amélioration génétique. Le
choix des parents nécéssite l'estimation précise des valeurs
génétiques de tous les candidats potentiels à la sélection. Pour
cela, plusieurs conditions doivent être réunies, à savoir un
contrôle laitier précis et une analyse adéquate des données.
L'objectif de ce travail est de passer en revue les analyses que
l'on peut effectuer sur les données du contrôle laitier, en
mettant plus l'accent sur l'évaluation génétique des
reproducteurs, à travers le programme national de testage.
1. Contrôle laitier
La méthode de contrôle laitier qui est reconnue officiellement au
Maroc est le contrôle de type A. Il est pratiqué chaque mois, sans
la participation de l'éleveur, sur toutes les traites effectuées
pendant une période de 24 heures, le contrôle commençant à la
traite du soir ou à celle de midi selon que la vache est traite 2
ou 3 fois par jour.
Les quantités de lait et de matière grasse par lactation totale ou
de référence sont calculées par la méthode de Fleischmann, en se
basant sur les résultats des contrôles mensuels de lait et de taux
butyreux.
2. Détermination et correction des effets de l'environnement
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Séminaire de l’ANPA sur « L’amélioration génétique des bovins
laitiers », Taroudant, 24-25 mai 1996. pp. 75-84.

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Le contrôle laitier perd tout son intérêt si les résultats
collectés ne sont pas analysés. Le 1er type d'analyse qu'on peut
effectuer sur les données du contrôle laitier est la détermination
des facteurs de l'environnement qui affectent significativement le
caractère étudié.
Grosso modo, les principaux facteurs qui influencent la production
laitière des vaches d'une même race sont l'étable, l'année de
vêlage, le mois (ou saison) de vêlage, l'âge de la vache au vêlage
(ou numéro de lactation), la durée de lactation, et l'intervalle
entre vêlages.
Selon la méthode d'évaluation à utiliser, les effets des facteurs
de l'environnement, ayant une influence significative sur le
caractère étudié, peuvent être ou ne pas être corrigés. Dans le
cas où on le désire, la correction peut être additive ou
multiplicative.
3. Estimation des paramètres génétiques et phénotypiques
Tout programme d'amélioration génétique repose sur la connaissance
de l'héritabilité et la répétabilité des caractères étudiés, et
sur les corrélations génétiques, phénotypiques et
environnementales entre eux. L'idéal est d'estimer ces paramètres
à partir des données de la population qu'on cherche à évaluer.
De façon générale, les répétabilités des caractères de production
sont proches de 0,50 et celles des taux sont encore plus élevées.
Les héritabilités des caractères de production varient de 0,20 à
0,25, alors que celles des taux sont environ égales à 0,50. Les
corrélations génétiques entre les caractères de production d'une
part, et entre les taux d'autre part sont élevées, variant
respectivement de 0,80 à 0,95 et de 0,55 à 0,91, alors que les
corrélations génétiques entre la quantité de lait et les taux
tendent à être négatives, allant de -0,20 à -0,35 (White, 1981).
4. Evaluation génétique
La supériorité phénotypique d'un individu n'est pas entièrement
transmise à sa descendance. En effet, la valeur phénotypique d'un
animal est le résultat à la fois de son génotype et de
l'environnement dans lequel il est élevé. De plus, la valeur
génotypique d'un animal est déterminée par les effets génétiques
additifs, qui sont transmis du parent au descendant, et des effets
non additifs qui ne sont pas transmis. Ainsi, l'évaluation
génétique ou indexation est l'estimation de la valeur génétique

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additive d'un animal. Plusieurs méthodes d’évaluation sont
connues, mais les plus importantes sont la méthode de comparaison
aux contemporaines et la comparaison directe.
4.1. Comparaison aux contemporaines
En 1954, la méthode d'évaluation génétique des taureaux d'IA
appelée "comparaison aux contemporaines" a vu le jour (Henderson
et al., 1954; Robertson et Rendel, 1954). Son but est d'éliminer
les effets de l'environnement en retranchant de la production de
la fille d'un taureau, la moyenne des productions de ses
contemporaines ou compagnes d'étable. La moyenne des écarts ainsi
obtenus de toutes les filles d'un taureau donne une estimation de
la moitié de la valeur génétique additive du taureau.
Le coefficient par lequel on multiplie la moyenne des écarts aux
contemporaines des filles d'un taureau, pour prendre en compte le
nombre des filles du taureau et leur répartition dans les
différents troupeaux, ainsi que l'héritabilité du caractère, est
obtenu par la théorie des index de sélection (Hazel, 1943;
Boujenane, 1987 et 1988) à partir de la formule fondamentale:
Pb= G
où
P est la matrice des variances et des covariances
phénotypiques
b est le vecteur des coefficients de pondération
G est la matrice des variances et des covariances génétiques
Or, la méthode de comparaison aux contemporaines suppose une
correction parfaite des performances pour les effets fixés, ce qui
n'est possible que lorsque les contemporaines sont nombreuses et
représentatives de l'ensemble de la population. Ce qui n'est pas
toujours le cas; le nombre de contemporaines est généralement
réduit. L'autre inconvénient de la méthode de comparaison aux
contemporaines est qu'elle ne prend pas en considération l'écart
génétique qui peut exister entre le taureau de testage et les
pères des contemporaines. En effet, les filles des taureaux de
testage sont comparées aux contemporaines issues des taureaux déjà
testés et donc meilleurs, et de ce fait les taureaux de testage
sont défavorisés.
De plus, la théorie des index de sélection ne prend pas en
considération les différences de niveau génétique moyen des
conjoints des taureaux. De même, elle n'est pas souple, car elle
ne prend pas en compte tous les parents.
4.2. Comparaison directe

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La prédiction de la différence entre les valeurs génétiques de
deux taureaux par la méthode des index de sélection est simple et
directe, si les performances des filles sont réalisées dans un
même endroit et en même temps. Or, dans le cas des taureaux d'IA,
les filles sont éparpillées dans plusieurs troupeaux, et donc
leurs conditions d'élevage sont différentes. Il est, par
conséquent, nécessaire de corriger pour les différences entre les
troupeaux tout en estimant simultanément les valeurs génétiques
des taureaux. Ceci est possible à travers la méthode dite
meilleure prédiction linéaire non biaisée, appelée en anglais BLUP
(Best Linear Unbiased Prediction), mise au point par Henderson
(1973). Cette méthode, utilisée actuellement à l'échelle
internationale pour l'évaluation génétique des animaux, peut être
perçue comme une extension de la méthode classique des index de
sélection, dans laquelle une correction simultanée est faite pour
les effets non génétiques. Malgré ses difficultés de calcul
(puisque la méthode nécessite les solutions simultanées d'un
nombre d'équations égal au nombre d'animaux à évaluer), la méthode
BLUP a l'avantage de pallier aux défauts de la méthode des index
de sélection. Pour plus de détails, se référer aux articles de
Ducrocq (1990) et Boujenane (1994).
5. Indexation des taureaux du programme national de testage
En 1989, un programme national de testage des taureaux d'IA a été
initié. Parmi les 33 veaux sélectionnés sur ascendance, 19 ont été
mis en testage sur descendance. La méthode de testage mise en
oeuvre est simple. Elle consiste à inséminer un nombre déterminé
de vaches avec la semence d'un taureau de testage, à contrôler
ensuite la production des filles nées de ce taureau et enfin à
interpréter les résultats obtenus.
5.1. Données analysées
Les données analysées sont issues du programme national de testage
des taureaux d'IA. Le fichier initial est constitué des premières
lactations de 296 filles des 19 taureaux de testage. Ces vaches
sont nées entre la fin de 1990 et le début de 1992. Les vêlages
sont étalés sur toute l'année et ont lieu entre 1992 et 1994.
Les vaches sont élevées dans 75 étables. Le nombre moyen de vaches
par étable est de 10 vaches, variant de 1 à 29 vaches. Toutes les
étables sont situées dans 7 zones, dans lesquelles le nombre
d'étables varie de 4 à 25, avec un nombre de vaches dans chaque
zone fluctuant entre 16 et 115.

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Le nombre moyen de filles par taureau est de 16 filles, variant de
7 à 32. Parmi les 19 taureaux de testage, 4 ont moins de 10 filles
et 4 seulement ont un nombre de filles supérieur à 20.
Le nombre de pères (taureaux) des vaches élevées dans une même
étable varie de 1 à 15. Toutefois, dans une étable donnée, le
nombre de filles par taureau est faible et il est généralement de
1. De même, 22 étables ne sont représentées que par une seule
vache, où par conséquent, un seul taureau a été utilisé.
Il est également important de signaler que les données analysées
sont d'un effectif faible. De plus, les filles des taureaux sont
mal réparties dans les différentes étables. En effet, il existe
des étables dans lesquelles sont élevées les filles d'un seul
taureau, et des étables dans lesquelles il n'y a qu'une seule
vache. Par conséquent, toutes ces étables ainsi que celles où les
vaches ne sont pas issues d'un minimum de 2 taureaux ont été
éliminées. Cette élimination a été faite parce qu'il est difficile
de dissocier les effets génétiques et les effets de
l'environnement dans le cas des étables représentées par une seule
vache. En d'autres termes, il est difficile, en absence de
comparaison, de dire si la supériorité ou la faiblesse de la
vache élevée seule dans une étable est d'ordre génétique ou
environnemental.
Ainsi, 274 lactations ont été retenues pour l'évaluation génétique
des 19 taureaux de testage. Ces lactations ont été réalisées par
274 vaches élevées dans 53 étables. La répartition des lactations
par zone, mois de vêlage, année de vêlage et âge des vaches au
vêlage sont rapportées respectivement dans les tableaux 1, 2, 3,
et 4. Les moyennes arithmétiques de la production laitière en 305
jours et de l'âge des vaches au vêlage figurent dans le tableau 5.
L'analyse préliminaire des données (avant et après l'élimination
des 22 étables) a montré que parmi les facteurs, étable (53
niveaux), âge de la vache au vêlage (25 niveaux), mois de vêlage
(12 niveaux) et année de vêlage (3 niveaux), seule l'étable a un
effet significatif sur la production laitière à 305 jours (Tableau
6).