Incorporation des Incorporation des effets compétitifs dans effets compétitifs dans

les programmes les programmes d’élevage afin d’élevage afin

d’améliorer les d’améliorer les performances et le performances et le bien-être animalbien-être animal

Dederen PriscillaDederen PriscillaGroupe 48Groupe 48

Douroux Anne-ClaireDouroux Anne-Claire Rodier CarolineRodier Caroline Van Brussel ChristelleVan Brussel Christelle

1) Présentation du sujet1) Présentation du sujet Les interactions compétitives ont des impacts Les interactions compétitives ont des impacts

sur :sur :- la productivité- la productivité- le bien-être- le bien-être

Les modèles classiques ignorent ces Les modèles classiques ignorent ces interactions interactions

Certains caractères ne répondent pas à la Certains caractères ne répondent pas à la sélection selon cette théorie malgré :sélection selon cette théorie malgré :

* une héritabilité positive* une héritabilité positive* un différentiel de sélection efficace* un différentiel de sélection efficace

de ces interactions de ces interactions réponse à la réponse à la sélection sélection peut peut nombre d’espèces nombre d’espèces domestiquées.domestiquées.

Etudes réalisées sur le Etudes réalisées sur le sujet :sujet :

1ère étude => Griffing, étude ignorée1ère étude => Griffing, étude ignorée Bijma et Muir, généralisation des méthodesBijma et Muir, généralisation des méthodes

2 méthodes2 méthodes : incorporation des interactions : incorporation des interactions compétitives dans les programmes d’élevagecompétitives dans les programmes d’élevage

1) Sélection sur plusieurs niveaux1) Sélection sur plusieurs niveaux

2) Modèles mixtes évolués2) Modèles mixtes évolués

=> Améliorer la productivité et le bien-être => Améliorer la productivité et le bien-être animalanimal

2) Matériels2) Matériels Sélection sur plusieurs niveauxSélection sur plusieurs niveaux

* Méthode observée dans les populations naturelles, de * Méthode observée dans les populations naturelles, de laboratoire et domestiques.laboratoire et domestiques.

* Poules pondeuses* Poules pondeuses - en cage individuelle - en cage individuelle - en cage collective (12)- en cage collective (12)

Sélectionnées sur base du poids des œufs après 1 an de Sélectionnées sur base du poids des œufs après 1 an de logement logement Sur 5 cycles de sélectionsSur 5 cycles de sélections

Modèles mixtes évoluésModèles mixtes évolués* Cailles japonaises* Cailles japonaises - en cage collective (16) - en cage collective (16)Sélectionnées sur leur poids à l’âge de 6 semaines (/ Sélectionnées sur leur poids à l’âge de 6 semaines (/ modèle BLUP)modèle BLUP)Sur 23 cycles de sélectionSur 23 cycles de sélection

3) Commentaires des 3) Commentaires des méthodes utiliséesméthodes utilisées

1ère méthode: Sélection sur plusieurs niveaux 1ère méthode: Sélection sur plusieurs niveaux d’organisation d’organisation (1) (1)

individus dans une cageindividus dans une cage dominance sociale, acquisition de dominance sociale, acquisition de ressources, environnement permanent et effets maternelsressources, environnement permanent et effets maternels

cage dans une fermecage dans une ferme distribution de la parenté parmi et dans les distribution de la parenté parmi et dans les cages, et effets de l’environnement communs à tous les animaux dans cages, et effets de l’environnement communs à tous les animaux dans la cagela cage

ferme dans un paysferme dans un pays espèces fermières, pratiques de management, et espèces fermières, pratiques de management, et effets de l’environnement communs à tous les animaux de la fermeeffets de l’environnement communs à tous les animaux de la ferme

à l’intérieur d’un paysà l’intérieur d’un pays directives gouvernementales, préférences directives gouvernementales, préférences culturelles, et effets de l’environnement communs à tous les animaux culturelles, et effets de l’environnement communs à tous les animaux du paysdu pays

Les bas niveaux correspondant plutôt à l’effet génétique Les bas niveaux correspondant plutôt à l’effet génétique et les niveaux supérieurs à l’effet environnementalet les niveaux supérieurs à l’effet environnemental

1ère méthode: Sélection sur plusieurs 1ère méthode: Sélection sur plusieurs niveaux d’organisation (2)niveaux d’organisation (2)

Sélection individuelle Sélection individuelle ↔ sélection de groupe↔ sélection de groupe

DoncDonc : corrélation <0 entre performance : corrélation <0 entre performance individuelle et individuelle et performance de groupeperformance de groupe

Sélection individuelle dans des groupes Sélection individuelle dans des groupes aléatoiresaléatoires

Chaque gène à 2 effetsChaque gène à 2 effets- Effet direct - Effet direct sur l’individu sur l’individu- Effet associé - Effet associé sur les autres individus sur les autres individus

Réponse attendue à la sélectionRéponse attendue à la sélection : :

Prédiction d’une covariance négative.Prédiction d’une covariance négative.L’amélioration génétique de la population sera L’amélioration génétique de la population sera ou ou deviendra même <0deviendra même <0

Sélection de groupe (1)Sélection de groupe (1)

Réponse attendue à la sélectionRéponse attendue à la sélection (si sélection transférée au (si sélection transférée au niveau suivant de l’organisation) :niveau suivant de l’organisation) :

Toujours positifToujours positif

L’efficacité du groupe de sélection peut-être améliorée en L’efficacité du groupe de sélection peut-être améliorée en formant des groupes d’individus apparentés.formant des groupes d’individus apparentés.

Donc réponse à la sélectionDonc réponse à la sélection : :

Sélection de groupe (2)Sélection de groupe (2)

Pour les groupes clonés, la réponse à la sélection Pour les groupes clonés, la réponse à la sélection sera :sera :

Résultats expérimentaux obtenus en Résultats expérimentaux obtenus en utilisant la sélection à plusieurs utilisant la sélection à plusieurs

niveaux dans les espèces domestiques niveaux dans les espèces domestiques (Muir)(Muir)

Résultat à la sélection de groupeRésultat à la sélection de groupe

A- Production des oeufsA- Production des oeufsB- MortalitéB- Mortalité

C- Mesure comportementale et physiologique C- Mesure comportementale et physiologique du stressdu stress

Après la 7ème génération, inclusion d’une Après la 7ème génération, inclusion d’une lignée de poules commerciales:lignée de poules commerciales:

Mortalité plus grande pour la lignée Mortalité plus grande pour la lignée commerciale et plus faible pour la lignée commerciale et plus faible pour la lignée sélectionnée. sélectionnée. Les groupes contrôle et sélectionné étaient Les groupes contrôle et sélectionné étaient tous 2 dérivés de la lignée commerciale. tous 2 dérivés de la lignée commerciale.

Sélection individuelle dans les groupes Sélection individuelle dans les groupes familiaux (Hamilton)familiaux (Hamilton)

Est une alternative à la sélection de groupeEst une alternative à la sélection de groupe Réfère à la sélection parentaleRéfère à la sélection parentale

1ère étude (Hamilton) : Adaptation génétique 1ère étude (Hamilton) : Adaptation génétique importante dans l’évolution du comportement socialimportante dans l’évolution du comportement social

Généralisation (par Griffing) : Généralisation (par Griffing) :

Réponse attendue à la sélectionRéponse attendue à la sélection : :

2ème méthode: Modèles mixtes évolués2ème méthode: Modèles mixtes évolués

Sélection de groupeSélection de groupe : basée sur la variation : basée sur la variation inter-groupe (non intra-groupe)inter-groupe (non intra-groupe)

La méthode optimale de sélection sépare effets La méthode optimale de sélection sépare effets directs et associés.directs et associés.

Cette méthode de sélection permettrait Cette méthode de sélection permettrait l’établissement: l’établissement: - d’un index de sélection en se basant sur le - d’un index de sélection en se basant sur le schéma variance - covariance.schéma variance - covariance.- d’une estimation directe des paramètres associés - d’une estimation directe des paramètres associés au modèle.au modèle.

Test expérimentalTest expérimental

C – BLUP effets directs et C – BLUP effets directs et associésassociés

D – BLUP effets directsD – BLUP effets directs

4) Résultats obtenus et 4) Résultats obtenus et conclusionsconclusions

Sélection individuelle dans des groupes Sélection individuelle dans des groupes aléatoiresaléatoires

Une réponse <0 est plus probable quand n Une réponse <0 est plus probable quand n augmente car chaque individu interagit avec n-1 augmente car chaque individu interagit avec n-1 personnes.personnes.

d’où certains traits ne répondant pas à la d’où certains traits ne répondant pas à la sélectionsélection

Et ce même si Et ce même si * h² >0* h² >0

* différentiel de sélection efficace * différentiel de sélection efficace

Sélection de groupeSélection de groupe

Assurance d’une réponse positive à la sélectionAssurance d’une réponse positive à la sélection

Mais n’est pas efficace car le différentiel de Mais n’est pas efficace car le différentiel de sélection est dépendant de la variation des sélection est dépendant de la variation des moyennes de groupe, lesquelles moyennes de groupe, lesquelles quand n quand n augmente.augmente.

Conclusion :Conclusion : ++ => Plus les individus sont proches génétiquement, => Plus les individus sont proches génétiquement,

plus la réponse à la sélection est efficace.plus la réponse à la sélection est efficace.

-- => => de la taille de la population efficace de la taille de la population efficace du taux de consanguinitédu taux de consanguinité=> Limitation de la réponse à long terme=> Limitation de la réponse à long terme

Résultats expérimentaux obtenus en Résultats expérimentaux obtenus en utilisant la sélection à plusieurs utilisant la sélection à plusieurs

niveaux dans les espèces domestiques niveaux dans les espèces domestiques (Muir)(Muir)

Réponse à la sélection de groupeRéponse à la sélection de groupe : :

- - Jusque la 5ème générationJusque la 5ème génération : Taux de réponse rapide : Taux de réponse rapide=> Variabilité génétique précédemment non utilisée=> Variabilité génétique précédemment non utilisée=> Présence possible de gènes majeurs pour le trait => Présence possible de gènes majeurs pour le trait sélectionnésélectionné

- - Après la 7ème générationAprès la 7ème génération : Mortalité : Mortalité=> Diminue pour la sélection de groupe=> Diminue pour la sélection de groupe=> Augmente pour la sélection individuelle=> Augmente pour la sélection individuelle

Le % de mortalité cumulé des 3 lignées d’oiseaux en cage de 12 Le % de mortalité cumulé des 3 lignées d’oiseaux en cage de 12 ::- Groupe sélectionné + résistant au stress social et - Groupe sélectionné + résistant au stress social et

environnemental environnemental => plumage +++=> plumage +++

ConclusionConclusion::D’un point de vue physiologique le bien-être de l’oiseau a été D’un point de vue physiologique le bien-être de l’oiseau a été

amélioré.amélioré.

Sélection individuelle dans les groupes Sélection individuelle dans les groupes familiaux (Hamilton)familiaux (Hamilton)

Sélection individuelle dans un groupe familial Sélection individuelle dans un groupe familial

↔ ↔ Sélection parmi les groupes Sélection parmi les groupes familiauxfamiliaux

Sélection individuelle dépendSélection individuelle dépend : - des paramètres génétiques : - des paramètres génétiques

- de la taille du groupe- de la taille du groupe

La sélection parentale permet une augmentation de la La sélection parentale permet une augmentation de la taille de la population efficacetaille de la population efficace

La sélection dans les groupes familiaux est beaucoup plus La sélection dans les groupes familiaux est beaucoup plus efficace que si la sélection se fait dans des groupes efficace que si la sélection se fait dans des groupes aléatoires.aléatoires.

Test expérimental Test expérimental

Corrélation <0 entre effets Corrélation <0 entre effets directs et associésdirects et associés

La variance des effets La variance des effets associés représente 1/3 des associés représente 1/3 des effets directs. L’augmentation effets directs. L’augmentation de la taille du groupe de la taille du groupe amplifiera l’impact de ces amplifiera l’impact de ces effets (associés)effets (associés)

Effet net sur la population: - Performance réduite pour D-

BLUP - Performance +++ pour C-

BLUP

C-BLUPC-BLUP D-BLUPD-BLUP

RégressionRégression >0, >0, significatsignificativeive

<0, non <0, non significatisignificativeve

Régression Régression du % de du % de mortalitémortalité

Effets Effets directsdirects

Effets Effets associésassociés

Conclusions (1)Conclusions (1)

Plusieurs méthodes faisant intervenir les Plusieurs méthodes faisant intervenir les interactions sociales ont été développées dans le interactions sociales ont été développées dans le but d’améliorer la productivité et le bien-être but d’améliorer la productivité et le bien-être animal.animal.

Sans tenir compte des interactions, la réponse à Sans tenir compte des interactions, la réponse à la sélection est moins bonne voire <0la sélection est moins bonne voire <0

En tenant compte des interactions, on a une En tenant compte des interactions, on a une amélioration des performancesamélioration des performances

Conclusion (2)Conclusion (2)

Méthodes individuelles conventionnelles :Méthodes individuelles conventionnelles : MauvaisesMauvaises

Sélection familialeSélection familiale Toujours bonne mais risque d’augmentation de la Toujours bonne mais risque d’augmentation de la

consanguinitéconsanguinité

Modèle mixteModèle mixte Mise en œuvre facile car une seule information Mise en œuvre facile car une seule information

nécessairenécessaire

Sélection parentaleSélection parentale Meilleur résultat que le modèle mixteMeilleur résultat que le modèle mixte

5) Quels usages ?5) Quels usages ? VT doit conseiller l’éleveurVT doit conseiller l’éleveur

Proposition d’un contrat de guidance Proposition d’un contrat de guidance

Bien-êtreBien-être

Sélection intra-groupeSélection intra-groupe Sélection inter-groupeSélection inter-groupe

ConséquencesConséquences: : production œufs - production œufs - poids poids animalanimal

mortalité - mortalité - stress stress

Productivité de l’élevageProductivité de l’élevage

Rentabilité pour l’éleveurRentabilité pour l’éleveur

6) Critiques6) Critiques

Manque de précision: Manque de précision: - formules- formules- valeurs obtenues- valeurs obtenues- résultats- résultats- critères de sélection des animaux- critères de sélection des animaux

Peu de relations entre formules et Peu de relations entre formules et expériencesexpériences

Manque d’explications sur les conclusions Manque d’explications sur les conclusions tirées des formulestirées des formules

Le bien-être reste un sujet phareLe bien-être reste un sujet phare Recoupement éthologie/génétique pour le Recoupement éthologie/génétique pour le

bien-être animalbien-être animal

7) Bibliographie7) Bibliographie

W.M. Muir, P. Bijma, W.M. Muir, P. Bijma, Incorporation of Incorporation of competitive effects in breeding competitive effects in breeding programs for improved performance programs for improved performance and animal well-beingand animal well-being, 8th World , 8th World Congress on Genetics Applied to Congress on Genetics Applied to Livestock Production, 2006Livestock Production, 2006

www.ulg.ac.be/fmv/quant.htmwww.ulg.ac.be/fmv/quant.htm Cours de génétique de 1er doctoratCours de génétique de 1er doctorat Cours de statistiques de candidatureCours de statistiques de candidature