Corrélations génétiques des cellules somatiques et des traits de conformation avec la longévité dans les races laitières,

avec une application aux évaluations génétiques nationales pour la longévité

au Royaume-Uni

Guillemain Marilyn

Patris Charline

Vouaux Aurore

Introduction

• Longévité (Lifespan, LS) : vie productive d’une vache, en nb de lactations effectuées ou probables.

• ↑ LS → ↓ coûts de remplacement ↑ moyenne de production

• Pb sélection : info directe pas disponible tôt dans la vie, car besoin lactation complète, d’où essai de prédire les valeurs d’élevage de LS à partir d’info partielle

• Au Royaume-Uni (RU), pour Holstein Friesian (HF) : 1ères prédictions basées sur estimation indirecte de 4 traits de conformation (TC), sous forme d’index avec production (angle des pieds, attachement quartiers ant, profondeur du pis, longueur du trayon)

• Dans autres races laitières (sauf Ayrshire, AY) : pas assez de données pour effectuer même analyse

• Comptage cellulaire du lait (CC) : mesure indirecte du taux de mammite au RU

→ intéressant d’incorporer CC et LS dans un même index

Objectifs de l’étude

1. Estimer les corrélations génétiques (rg) entre LS et TC pour AY, pour savoir si mêmes corrélations que pour HF

2. Estimer association entre LS et CC dans quelques races de vaches laitières, pour proposer des améliorations à l’index national.

3. Application d’un algorithme pour accélérer l’évaluation de LS sur un ensemble de données nationales

Matériels et méthodes1. rg entre LS et TC pour AY

• Données de lactation des génisses ayant vêlé entre 1976 et août 1990 (opportunité de faire 4 lactations complètes)

• Toutes données doivent être complètes• Considérées comme réformées : lactation de –

de 200 jours, ou transférées dans un troupeau sans données (3% des vaches par lactation)

• LS = nb de lactations de chaque animal, à condition que la première (L1) soit complète

• Calcul basé sur la proba de survie de la lactation i à i+1 jusqu’à L5, suivant la formule : LS = n +pn+pnpn+1+pnpn+1pn+2+…

pn : proba de survie à Ln+1 d’une vache qui a fini Ln

• Données pour TC obtenues pendant L1 seulement pour 8087 AY sur les 120.063 ayant LS= filles de 893 taureaux

• Pedigree sur 3 générations pour les analyses multivariées

• 15 TC dispo avec LS

• Utilisation de 4 « modèle animal » en incluant LS à des groupes de TC étroitement associés– LS et paramètres corporels : stature, largeur de thorax,

profondeur du corps, angularité– LS et paramètres de croupe et membres : inclinaison et

largeur de croupe, aplomb latéral de membre post, angle du pied

– LS et paramètres de pis : attache avant et arrière, lig suspenseur, profondeur

– LS et paramètres de trayon : placement arrière et latéral, longueur

• Effets fixes – Pour LS :

• Effet « troupeau-année » et mois du 1er vêlage• Age au 1er vêlage et rendement à L1 (qui dévie de la

moyenne de l’effet « troupeau-année ») : co-variables

– Pour TC : • visite pour classifier le troupeau et mois du 1er vêlage• Age au 1er vêlage et étape de la lactation : co-variables

Matériels et méthodes2. rg entre LS et CC

• Données de lactation des génisses ayant vêlé entre 1986 et 1991 pour HF, entre 1976 et 1991 pour AY et Jersey (JE)

• Méthodes de calculs pour LS identiques• Moyenne géométrique des CC de L1 pour vêlage entre 1991

et 1998• Au début des années 90, peu de données de CC → analyse

bivariée basée sur modèle père. Prise en compte de taureaux avec min 20 filles (HF), ou 10 (AY et JE), avec données pour CC et LS

• Données CC transformées en base loge pour distribution normale

• Pour CC et LS : effet  « troupeau-année » et mois du 1er vêlage = effets fixes ; âge au 1er vêlage = co-variable

• Pour LS : production en L1 dévie de la moyenne des contemporains = co-variable

• Utilisation d’un pedigree père sur 3 générations

Matériels et méthodes3. Prédiction des valeurs d’élevage (VE)

pour LS

• Sur base d’une analyse BLUP (bivariate Best Linear Unbiased Prediction), dans les races HF, AY, JE, Guernsey et Shorthorn

• paramètres : – LS

– Index phénotypique (IP) : attache avant du pis, angle du pied, profondeur du pis et longueur du trayon (= les + corrélés avec LS). Calculé sur base de valeurs économiques

• Si L2 incomplète, LS considéré comme manquant

• Seul effet du hasard = effet animal• Effets fixes :

– Pour LS : idem précédent

– Pour IP : idem que pour TC

• Héritabilité (h2) :– LS : 0,06

– IP : 0,36

• Comparaison de IP, rg et VE calculés avec les paramètres AY et HF

rg = 0,69

Résultats 1. rg entre LS et TC pour AY

• h2 de LS=0,06 ± 0,01• Corrélations phénotypiques entre LS et TC : très basses,

avec max de 0,09 avec la profondeur du pis• Intervalle de rg entre LS et TC : -0,28 (longueur du

trayon) à 0,47 (angle du pied)• rg

– Hautes : angle du pied, attache avant du pis, profondeur du pis, longueur du trayon

– Moyennes : angularité, lig. suspenseur, profondeur du corps– Basses : stature, aplomb latéral du membre post, hauteur de

l’attache arr– Très basses : largeur poitrine, inclinaison croupe, largeur

croupe, placements arrière et latéral des trayons

Résultats2. rg entre LS et CC

• - 0,32 (HF)

• - 0,28 (AY)

• -0,11 (JE)

• Donc : si CC élevé, LS faible

Résultats 3. Evaluation génétique de LS

• LS moyen varie entre 3,8 et 4 lactations→ élevé car nécessité d’avoir L1 complète pour être incluse dans l’évaluation

• + hautes moyennes pour HF et JE• Moyennes des Predicted Transmitting Abilities

(PTA) des LS : – taureaux : ~ 0, avec variations de -0,8 à 1,4 lactations ; la

plupart sont dans l’intervalle ± 0,5 lactations– vaches : 0,13 à 0,18 lactations, avec des variations de -0,7

à 1,4 lactations– déviation standard similaire chez mâles et femelles de

même race

• Pour toutes races : faible tendance génétique positive pour LS

• h2 de IP pour : – AY : 0,31– HF : 0,36

• rg de IP et LS :– 0,62 (AY) – 0,69 (HF)

• Niveau de corrélation entre VE et LS à partir d’analyses utilisant les paramètres AY et les paramètres HF :– 0,97 pour les taureaux– 0,99 pour les vaches

• 2 catégories de taureaux :– Avec LS pour 1-20 filles : fiabilité de PTA ↑

linéairement avec nb de filles ayant des données de conformation

– Avec LS pour 201-500 filles : fiabilité indépendante du nb de données de conformation

Discussion

• h2 de LS basse provient de différentes mesures et méthodes d’estimation ; en accord avec différentes études

• + grandes associations génétiques entre LS et – angle du pied– attache avant du pis– longueur du trayon – profondeur du pis

• rg modérées à importantes dans différentes études entre paramètres du trayon et du pis, et mesures variées du LS

• Autres paramètres corporels faiblement corrélés avec LS

• Pas de différence majeure de corrélation entre LS et TC selon la race, sauf pour angularité (0,23 pour AY contre -0,02 pour HF)

• Avantage majeur de TC : mesurés pendant L1, donc estimateur précoce de LS– Relation fonctionnelle directe entre TC et LS peut

être démontrée– Existe relation fonctionnelle indirecte entre TC et

LS, via CC– rg négative entre caractères du pis et CC →

sélection pour pis attaché mieux et + haut, d’où CC + bas, moins de réforme et ↓ taux de mammite

• Autre avantage : ↑ exactitude des résultats→ gain + important pour jeunes taureaux

•rg négative entre LS et CC car haut CC entraîne réforme•LS dans index avec traits de production pour ↑ rentabilité•Si CC dans index, ↑ exactitude de prédiction, d’où ↑ rentabilité•BLUP pour prédiction des VE pour LS → combinaison optimale des infos directe et indirectes•Utilisation d’un algorithme réduit le temps nécessaire au traitement des données

• Utilisation de IP pour les 4 traits de conformation simplifie l’analyse, mais petite perte d’exactitude → si approche linéaire, rg + fiable

• Différence prédite de LS ~ 1 lactation (± 0,5) entre filles de taureaux avec PTA extrêmes et qui ont au moins 10 filles (résultats similaires à HF)

• Faible tendance positive dans LS, par amélioration des 4 TC

• Si on ajuste pour la production, tendance négative

Conclusion• Les 4 TC avec la + grande rg pour LS chez AY : angle du

pied, profondeur pis, attache avant du pis, longueur trayon

• Identiques pour HF• Utilisation des paramètres AY et HF donnent résultats

similaires pour l’évaluation génétique de LS et calcul d’IP, pour vaches et taureaux → possibilité d’utiliser les paramètres HF pour les autres races si manque de données

• rg négative entre CC et LS dans toutes les races• Calcul de PTA de LS :

– ± 0,5 lactations pour taureaux de toutes races – Tendance positive de PTA LS dans toutes races ; peut

être dû à sélection des TC• PTA inclus avec lait, matière grasse et protéine dans un

nouvel index de sélection économique, introduit au RU en 1999

Usages pour le VT

Guidance de l’élevage : • Conseiller le fermier dans le choix de ses

– reproducteurs – reproductrices – réformes

• Diminution des coûts de remplacement • Adaptation de la conformation du pis aux

équipements de traite• Amélioration de la production laitière via une +

grande proportion de vaches laitières hautes productrices

Critiques

• Savoir que les paramètres HF sont applicables aux autres races laitières permet d’effectuer une sélection chez ces races

• Attention au risque de consanguinité dû à une sélection intensive !

• Ne pas oublier le bien-être animal …

Bibliographie

• MRODE R.A., SWANSON G.J.T., LINDBERG C.M. Genetic correlations of somatic cell count and conformation traits with herd life in dairy breeds, with an application to national genetic evaluations for herd life in the United Kingdom. Livestock Production Science, 2000, 65, 119-130.