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[iSAGE] Météo et génétique des caractères de production en petits ruminants

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[iSAGE] Météo et génétique des caractères de production en petits ruminants

  1. 1. Workpackage 5 Météo et génétique des caractères de production en petits ruminants Diane Buisson, Hélène Larroque, Flavie Tortereau iSAGE project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 679302.
  2. 2. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Contexte et objectifs Contexte du réchauffement climatique: - augmentation de la température moyenne - augmentation du nombre de jours de températures extrêmes Les caractères de production évalués dans les schémas de sélection petits ruminants sont-ils variables en fonction du climat? • Analyse de la variabilité des caractères dans les populations en fonction de critères météorologiques • Analyse de la variabilité génétique des caractères de production en prenant en compte la variabilité météorologique Source : http://www.meteofrance.fr/climat-passe-et-futur/le-rechauffement-observe-a-l-echelle-du-globe-et-en-france
  3. 3. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Les données météorologiques Données météorologiques grille de 8X8km  Rattachement de chaque élevage à une maille de la grille météorologique (coordonnées GPS)  données météorologiques quotidiennes entre 2006 et 2016 pour chaque élevage Quadrillage de la France en 9 892 mailles Pour chaque maille, données météorologiques quotidiennes : - températures : moyenne, minimale, maximale - humidité spécifique, humidité relative - vitesse du vent - pluviométrie - neige - rayonnement visible, rayonnement athmosphérique - évapotranspiration Variable calculée : THI (Index Température Humidité)
  4. 4. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Les caractères analysés  Les caractères enregistrés dans le cadre du contrôle de performances officiel Ovins allaitants : taille de portée, PAT30, PAT70 Ovins et caprins laitiers : Production laitière: quantité et qualité du lait (matière grasse et protéique) Comptage de cellules somatiques dans le lait Morphologie de la mamelle  Classiquement en génétique, ces caractères sont analysés avec des modèles linéaires Caractère étudié = Effets d’environnement + Effets génétiques + ɛ Effets fixes: Rang de mises-bas Stade physiologique … Effets aléatoires: Troupeau x année Effet d’environnement permanent de la brebis … Effet génétique direct Effet génétique maternel
  5. 5. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Caractères analysés Phénotype Critère météo Périodes Années analysées Données Poids âge-type 30 jours T° moyenne Pré MB: J-30 JMB Post MB: JMBJ+30 Total: J-30J+30=60j 2006-2016 Romane: 20 908 M.Char.: 62 465 Lait, MG, MP, TB, TP de la traite contrôlée (protocole AT) T° traite -1+30°C J0 matin: T°min J0 soir: T°max 2006-2015 L1 SAA:19883 L1 ALP: 35822 Lait, TB, TP du jour de contrôle T° moyenne jour -1+20°C J0 2014-2016 L1: 54751Ovins Laitiers (Lacaune) Chèvres (Alpine, Saanen) Ovins Allaitants (Romane, Charollais) Le THI donnait des résultats similaires à ceux obtenus avec la température Caractère étudié = effets d’environnement + effets génétiques + ɛ Effets fixes: Rang de mises-bas Stade physiologique +Température … Effets aléatoires: Troupeau x année Effet d’environnement permanent de la brebis … Effet génétique direct Effet génétique maternel
  6. 6. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Des caractères peu impactés par le climat Caprins laitiers : Alpine Ovins allaitants: 70 80 90 100 110 120 0 5 10 15 20 25 T°C moyenne sur 60 jours Mouton Charollais Ovins laitiers: Lacaune Quantité de lait Taux Butyreux Taux protéique Les performances analysées évoluent linéairement et faiblement dans les plages de températures extérieures rencontrées  Pas de « zone de confort » identifiée500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 QL(mL) Température (°C) 60 65 70 75 80 85 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 TB(g/L) Température (°C) 48 50 52 54 56 58 60 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 TP(g/L) Température (°C) 70 80 90 100 110 120 130 140 150 0 5 10 15 20 T°C moyenne sur 60 jours Quantité de lait Matière protéique Taux protéique Données brutes Effet de la Température Romane Données brutes Effet de la température
  7. 7. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Des différences à l’échelle européenne Ovins laitiers: Manchega Quantité de lait Matière Grasse Matière protéique Les performances corrigées atteignent des optimums dans les plages de température rencontrées Caprins laitiers : Yorkshire Quantité de lait Les performances corrigées évoluent linéairement dans les plages de température rencontrées  Pas de « zone de confort » identifiée Ovins allaitants: Scottish BlackFace Poids
  8. 8. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Analyses génétiques en lien avec la météo  Effets génétiques : modélisés sous forme de courbe tout au long de la plage de températures  Modélisation avec 2 coefficients pour décrire le niveau et la pente (polynôme de Legendre de degré 1) Caractère étudié = effets d’environnement + effets génétiques + ɛ Effets fixes: Rang de mises-bas Stade physiologique +Température … Effets aléatoires: Troupeau x année Effet d’environnement permanent de la brebis … Effet génétique direct Effet génétique maternel  Fonction de la Température
  9. 9. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Analyses individuelles en lien avec la météo Chaque animal aura deux coefficients de régression pour sa valeur génétique directe: - pour son niveau (à la température moyenne) - pour sa pente (sur la plage de températures analysée) Pour les allaitants, chaque animal aura aussi deux coefficients de régression pour sa valeur génétique maternelle: - pour son niveau - pour sa pente -20.000 -15.000 -10.000 -5.000 0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 0 5 10 15 20 25 30 animal 1 animal 2 animal 3 animal 4 animal 5 animal 6 animal 7 animal 8 animal 9 Le potentiel génétique d’un animal n’est pas le même en fonction de la température à laquelle le phénotype s’exprime.
  10. 10. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Variabilité génétique en fonction de la température 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 5 10 15 20 25 Direct / maternel Ovins allaitants : Romane 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 -5 0 5 10 15 20 Température (°C) Ovins laitiers : Lacaune 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 -5 0 5 10 15 20 Température (°C) Quantité de lait Taux butyreux héritabilité / environnement permanent Lait MG MP TB TP Caprins laitiers : Alpineh²PAT30 La part de la variabilité des caractères due à la génétique varie plus ou moins en fonction de la température à laquelle les caractères s’expriment Héritabilités en fonction de la température à la traite
  11. 11. Journée de restitution nationale du projet européen iSAGE – mardi 4 février 2020 Conclusions  Au niveau des populations : pas d’effet marqué du climat sur les performances étudiées …  … mais pour un caractère le potentiel génétique des animaux peut s’exprimer différemment en fonction de la température lors de la mesure  L’expression génétique n’est pas la même en fonction des caractères  Les modèles utilisés ici restent moins précis que des modèles classiques  moindre effet de la météo par rapport à d’autres effets?  La prise en compte de la météo dans les analyses de performances reste un champ d’étude vaste et difficile: - sous-représentation des températures extrêmes - des modèles complexes à affiner - quel critère météorologique pour quel caractère? - combiner des informations météo et conduite d’élevage

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