05.1.Nouveaux caractères de sélection

Journées techniques ovines
13 avril 2011 Saint Affrique
nouveaux caractères de sélection
1_efficacité alimentaire
2_résistance génétique aux parasites gastro-intestinaux
3_comportements
4_toison & mue
5_réserves corporelles
6_production de semence, saisonnalité de la reproduction,
+ 7_étude de l’évaluation de la valeur laitière
Dominique FRANCOIS & Loys BODIN
INRA Station d’Amélioration Génétique des Animaux
Equipe Génétique & Génomique des Petits Ruminants
Centre de Recherches de Toulouse Auzeville-Borde-Rouge BP 52627
31326 Castanet-Tolosan cedex
1_ efficacité alimentaire
Le caractère de consommation d’aliments
est étudié au domaine INRA de la Sapinière (Cher)
en alimentant des jeunes béliers de race Romane en
cours de Contrôle Individuel avec
des Distributeurs Automatiques de Concentrés (DAC)
utilisés dans des stations de sélection porcines et
adaptés aux ovins.
Ces DAC sont couplés avec l’identification électronique
et les consommations sont mesurées au gramme près,
l’auge étant pesée après chaque sortie d’animal.
DAC à la SCI de la Sapinière
jeunes mâles Romane
Les recherches ont débuté avec un concentré classique et du foin dont
la consommation précise n’était pas mesurée, puis avec une ration
d’un concentré riche en fibres, dit basse énergie (0.84 UFV, 11.5%
cellulose brute).
Avec ce dernier aliment, la consommation moyenne a été de
2 .172 kg/jour/bélier avec un écart-type de 294 g
pour un poids mi-contrôle 47.2 kg
Il a été montré que le caractère de consommation d’aliments est
héritable (h²=0.44) mais très lié au poids, à la croissance et à la
composition corporelle
En ramenant cette consommation à poids équivalents, à GMQ
équivalent et à composition corporelle équivalente, on obtient une
consommation corrigée ou résiduelle qui présente une variabilité
importante dont une part est héritable (h²=0.29)
Des béliers ont été mesurés avec des DAC pendant le protocole de Contrôle
Individuel des Aptitudes de Croissance & Aptitudes Bouchères à la station
Lacaune GEBRO à Saint-Affrique (Aveyron) entre 2003 & 2009.
Parmi ces béliers,
2 groupes de 5 ont été sélectionnés sur leur consommation résiduelle,
5 consommant nettement moins que la moyenne dits « Économes »
et 5 consommant nettement plus que la moyenne dits « gaspilleurs »
Des descendances de ces 10 béliers ont été procréées par IA en juillet 2009 en
semence fraîche au domaine de la Sapinière sur 96 brebis Romanov
adultes
231 agneaux sont nés entre le 26 novembre et le 5 décembre 2009
(fertilité sur IA de 81 %, prolificité de 296 %)
Les agneaux sont entrés en alimentation concentrée distribuée au DAC à un
âge compris entre 70 et 80 jours.
143 agneaux sont allés au bout du contrôle,
67 issus d'économes et 76 issus de gaspilleurs
soit des descendances de 10 à 19 agneaux par père.
résultats
Les issus d'Économes ont mangé 1,434 kg par jour (GMQ=316 g)
Les issus de Gaspilleurs ont mangé 1,516 kg par jour (GMQ=309 g)
En consommation corrigée pour le poids et le GMQ, les issus d'Economes
ont consommé -47 g/j de moins que la moyenne toutes choses égales par
ailleurs.
Les issus de Gaspilleurs ont eux consommé 41 g/j de plus que la
moyenne,
soit un écart de 88 g/j en faveur des issus d'Economes.
Les écarts sont plus importants chez les agneaux mâles que chez les agneaux femelles.
2_ la résistance génétique aux
parasites gastro-intestinaux
la résistance aux nématodes parasites
sélection de béliers mesurés pour l’excrétion d’oeufs de strongles
parasites de l’appareil digestif après épreuve naturelle par le
pâturage d’une prairie naturellement infestée
mise en place en Australie (Eady et al, 1992), Nlle Zélande, Afrique
du Sud & Royaume-Uni
épreuve naturelle:
soumise aux aléas climatiques
mélange de populations de parasites
INRA années 90:
résultats convergents entre épreuve naturelle et épreuve contrôlée
(Rg=0,87 Gruner et al, 2003)
Infestation contrôlée:
Impact sur la croissance ?
GMQ de béliers BMC
infestés en juin 2006 avec Haemonchus contortus
Lot
Moyennes
Ecart type
Probabilité*
1 infesté
2témoin
Poids (kg)
GMQ (g/jour)
Contrôle Individuel
Infestation
CI
Infest
N
(CI)
7/06-12/07
ation
Début
Mi
Fin
Début
Fin
Début Mi-fin Début
23/02 22/03 20/04 09-06 13-07
-mi
-fin
33
35.8
43.6
51.7
60.3
65.7
286
279
160
33
36.3
43.5
51.5
59.0
64.0
268
276
146
5.3
5.6
5.9
6.1
6.7
112
81
48
0.73
0.95
0.90
0.41
0.30
0.47
0.88
0.23
(NS)
(NS)
(NS)
(NS)
(NS)
(NS)
(NS)
(NS)
Fédatest : sélection divergente BMC 2007-2008
•
•
•
•
•
•
•
•
En 2007, 79 béliers de race Blanche du Massif Central ont subi 2 infestations suivies
d’un déparasitage à 30 jours
Une coproscopie pour mesurer le taux d’excrétion d’œuf et un hématocrite ont été
réalisés à J0 (référence le jour de l’infestation) et J30 (après le développement de la
population de vers)
21 béliers ont servi de témoins pour confirmer l’absence d’effet sur le
développement des animaux
A l’issue de ces deux infestations les 7 béliers les plus sensibles et les 7 béliers le
plus résistants ont été sélectionnés à la fois sur le taux d’hématocrite et sur le taux
d’excrétion d’œuf par gramme de fèces
Ces 14 béliers ont permis de produire en 2008 un effectif de 106 descendants dans
le troupeau de Fedatest qui ont subi à leur tour 2 infestations
une réduction de 26 % du taux d’excrétion d’œufs des animaux issus de béliers
qualifiés résistants par rapports aux animaux issus de béliers qualifiés sensibles
L’héritabilité du caractère a été estimée à 0,32
Cette expérimentation permet de valider un protocole d’évaluation de la
résistance au parasitisme en SCI, sur la base de 2 infestations par un parasite
témoin (Haemonchus contortus) avec mesures du taux d’excrétion d’œufs à 30
jours.
dispositif de détection de QTL de l’excrétion après
épreuve contrôlée
• 2 races parentales très différentes
– Martinik Blackbelly résistante
– Romane sensible comme a
priori toutes les races
métropolitaines
dispositif QTL avec
procréation d’agneaux
Black Belly x Romane
(Gruner et al, 2003)
procréations d’agneaux
2001: procréation de F1 Martinik-Romane par IA à la
Sapinière (béliers Martinik Blackbelly de INRA-Nouzilly)
2003: accouplements 5 ♂ F1 x 600 brebis Romane
2004: infestation par Haemonchus contortus
de 1052 agneaux
backcross ¼ Martinik ¾ Romane
Protocole d’infestation
opg1
opg2
J0:
J0
J25
J35
J41
10000 HC L3
hém0 opg
opg
hém1
3 mois
Infestation 1
J0
Traitement
Autopsie
J25
J35
J41
opg
opg
hém2 Phéno. fins
Infestation 2
• Caractères de résistance :
Oeufs/g fèces: moyenne pour chaque infection (opg1, opg2)
Hématocrite: différence état naïf/état infesté à J41 (dif-hém1, dif-hém2)
• Mesures fines de résistance : 249 agneaux
Bilan parasitaire (Nb vers, longueur femelle, ratios)
[IgG]s, pH
génotypage
marqueurs microsatellites (Moreno et al, 2006)
ou SNP (Sallé et al, 2010)
Identification de QTL :
•
1 QTL majeur sur chr12
•
Des gènes candidats fonctionnels impliqués dans les
mécanismes immunitaires/inflammation
•
D’autres QTL intéressants sur chr 3, 5 et 20
•
Chr 12 : étude des ARN exprimés chez 60 agneaux
résistants/sensibles (→ Langlade → IHAP-EN Véto Toulouse)
3_ les comportements
les comportements
Ruminants
grégaires
Relations
Sociales
Brebis/agneau(x)
Avec congénères
Avec bergers
• bon comportement maternel
→ influence la survie et la croissance d’agneaux plein air
• bonne acceptation par le troupeau
→ facilite les apprentissages
• faible réactivité à l’humain
→ facilite les actes d’élevage
Comment mesure-t-on des
caractères de comportement ?
• Recherche collaborative avec éthologues
INRA-URH-ACS Clermont-Ferrand (Boissy et al, 2003, 2005, 2007)
• 2 tests
– test du couloir
111
2
- test du manège
3
Protocole polygénique: 6 pères Romane x 5 campagnes
(2005-2009) = 1380 agneaux testés
Plus de 30 mesures synthétisées en 6 variables par Analyse en Composantes
Principales:
1ers résultats :
h²
Locomotion
0.30
Bêlements hauts
0.55
Bêlements bas
0.45
Vigilance
0.26
Conflit homme/congénères
0.21
Réactivité à l’homme actif
0.16
Protocole QTL comportements
• 2 pères/an avec une plus grande descendance
• Génotypage avec puce SNP (projet
SheepSNPQTL)
• Analyse QTL génotypes-phénotypes en cours
• Si obtention de prédicteurs fiables, ceci
permettrait de s’affranchir des tests
Comportements
Interaction Genotype x Milieu
Béliers Romane avec descendance
En troupeau plein air intégral (la Fage) et en bergerie (la Sapinière)
agneaux sevrés à 75(± 5) jours et testés à 85(± 5) jours
5 pères par an, 5 années
interaction G x M (1ers résultats: 1 an, 5 pères, 532 agneaux)
père
*
Millieu
(p_value)
P value
P value
bergerie
Plein air
locomotion
<0,001
<0,001
2.21
<0,05
bêlements h
<0,001
<0,001
2.49
ns
bêlements b
<0,001
ns
-0.01
ns
vigilance
<0,001
<0,001
-1.28
<0,05
<0,05
<0,001
-0.87
ns
Separation
<0,01
<0,01
-0.49
ns
Conflit
0.07
0.05
-0.27
ns
Approche homme
<0,01
<0,001
-0.70
ns
père (n=5)
Milieu
(n=2)
Variables
attraction sociale
confirme l’effet père
Effet environnement: les agneaux bergerie réagissent plus et évitent
plus les contacts avec l’humain
Faible interaction Génotype x Milieu (à confirmer)
Comportement maternel
• Sur la base du protocole polygénique: les
agneaux femelles testés au sevrage sont testés
lors de leur 2 premières mise bas
• Phénotypages non encore terminés (→ 2012)
4_ la toison
- protection de l’agneau
- aptitude à la mue
Protection par la toison
toisons
poilues longues plus protectrices que toisons
laineuses courtes
viabilité à 2 jours à la Fage :
• agneaux Romanov 97 % vs 83 % agneaux Lacaune
(Jacquin et al, 2002)
• intra-race Romane,
93 % agneaux jarreux vs 89 % laineux
•h² type de toison à la naissance= 0,58
(Allain et al, 2010)
Taux de mortalité
selon type de pelage naissance
%
20
***
***
18
16
***
14
12
***
Pelage double long
10
pelage simple frisé
court
8
6
4
2
***: p<0.0001
0
48h
10j
Mortalité observée à
30j
50j
Capacité protection du pelage
Réduction des pertes de chaleur
protection liée au maintien par l’agneau de sa température de surface de la toison:
mesure à la naissance à l’aide d’un thermomètre radiatif :
selon le type de pelage à la naissance
°C
30
***
25
pelage double long
20
Pelage simple court
15
10
5
0
Différence = 5.1°C
*** p < 0.0001
Cartographie fine des gènes contrôlant la
structure et le développement de la toison
(D Allain, G Tosser, M Cano)
•
– Race ovine Romane (INRA 401) du troupeau « parcours » de la Fage
élevé en plein air intégral: dispositif QTL Comportement
– Détermination des régions du génome ovin impliquées dans le
caractère
– Reconstitution des haplotypes des béliers et hypothèses sur le
déterminisme du caractère (un ou plusieurs gènes, dominance,
récessivité …)
Etude d’un « gros » QTL situé sur le chromosome 25:
– proche d’une signature de sélection détectée en Mérinos & Lacaune
(SheepHapMap)
– Avec marqueurs de la puce 54K & ajout de 11 nouveaux marqueurs
microsatellites polymorphes pour couvrir la zone de façon plus uniforme
Aptitude à la mue
mesure du caractère
Renouvellement toison; saisonnalité
– Depuis 2000
– Mesure caractère 1 fois / an avant tonte
– Croquis des zones lainées
– Analyse image
mues
• Objectif d’alternative à la tonte
• Race Dorper (Afrique du Sud, Dorset x Blackhead Persian)
• Race Wiltshire & Lignée « Easy Care »
Wiltshire (GB, Australie)
Lignée « Easy Care »
(GB)
Données la Fage
élevage en plein air intégral sur
parcours du causse du Larzac
• Analyse données: 2344 observations
• 1060 brebis de 66 pères Romane
– 767 brebis avec 2 mesures
– 357 brebis avec 3 mesures
– 110 brebis avec au moins 4 mesures
Mue des Brebis sur parcours à la Fage
distribution de leur couverture en laine
%
54,9 % animaux : couverture totale= absence de mue
45,1 % : mue partielle (30 % perte toison) à totale
MESURES DE LA MUE
•
SUR BREBIS DU DISPOSITIF QTL COMPORTEMENTS
•
ET SUR BREBIS-BELIERS DU DISPOSITIF QTL PARASITISME 4 PÈRES, 60 DEMI-FRERES-SOEURS
•
Détection de QTL en cours
30%
25%
% records
20%
15%
10%
5%
0%
0%
30-40%
40-50%
50-60%
60-70%
70-80%
80-90%
90-100%
Classes of fleece shedding rate
backcross Blackbelly-Romane : taux de mue
Croisement d’introgression « multi-gènes »:
¼ Blackbelly x Romane → 1/8 BB 7/8 R x
→ 1/16 BB 15/16 R nés en décembre 2010
Romane
5_ l’état corporel
L’ETAT CORPOREL
•
•
L’aptitude de l’animal à mobiliser et à reconstituer ses réserves corporelles
lipidiques : facteur majeur de l’adaptation de la mère à des aléas
nutritionnels caractéristiques de certains milieux difficiles (Gibon et al,
1985)
Des données individuelles de Notations d’Etat Corporel de brebis sont
collectées sur le troupeau de la Fage selon la méthode de Russell et al
(1969) à 5 moments de la campagne :
–
–
–
–
–
•
•
•
à la lutte en novembre
à mi-gestation en janvier
à l’agnelage en avril
au sevrage en juin
début septembre
Notation → piloter l’alimentation du troupeau
corps de données d’Etat Corporel ainsi que de poids vifs: analyse prévue
pour préciser des phénotypes pertinents sur la campagne de production
voire sur la carrière de la brebis
À l’étude: phénotypes plus fins des capacités à mobiliser /reconstituer les
réserves corporelles (collaboration INRA-SELMET Montpellier)