[iSAGE] Physiologie et génétique de la dynamique des réserves corporelles chez les ovins
1. iSAGE project has received funding from the European Union’s Horizon 2020
research and innovation programme under grant agreement No 679302.
Hélène Larroque, Dominique Hazard et al. (INRAE GenPhySE)
Eliel González-García, Philippe Hassoun el al. (INRAE SELMET)
Journée de restitution nationale
Mardi 4 février 2020
Maison du Lait - 42 rue de Châteaudun, Paris
Physiologie et génétique de la dynamique
des réserves corporelles chez les ovins
Tâches 5.1 & 5.2 : Caractérisation & analyse génétique de nouveaux
caractères pour améliorer la résilience/adaptation
2. .02
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Dynamique des réserves corporelles – Pourquoi ?
Objectif en
élevage :
Hypothèse = Animaux mieux adaptés ou plus résilients présenteraient une meilleure gestion
de leurs réserves corporelles
Rapport = ressources
disponibles / besoins
(entretien & production)
Adaptation des
animaux aux
conditions
environnementales
et réponses aux
challenges
Mécanisme clé
Fonctions biologiques:
- reproduction
- production
- comportement,
santé…
Utilisation
/dépôt des
réserves
corporelles au
cours du
temps:
Contribution des éleveurs
dans la gestion de ce rapport
Contribution des animaux
dans la gestion de ce rapport
3. .03
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Ovins allaitants : Romane
Domaine expérimental de La Fage
(INRAE, Roquefort sur Soulzon, sud de France)
Les unités expérimentales :
Exclusivement à l’extérieur
1 mise-bas/an (Avril)
Environnent difficile: fortes variations
saisonnières (qualité & quantité des fourrages)
Niveau faible d’intrants (1 brebis/ha)
Domaine expérimental de La Sapinière
(INRAE, Bourges, centre de France)
Ovins allaitants : Romane Ovins laitiers : Lacaune
Système intensif Système extensif Système semi-intensif
Exclusivement en bergerie
Niveau élevé d’intrants
1ère & 2nde lutte = 10 & 18
mois d'âge
Bergerie et extérieur
1 mise-bas /an
(déc. ou janv.)
Pâturage (6 mois : avril à
octobre)
4. .04
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Ovins allaitants : Romane
Les phénotypes
Phénotypes :
Réserves corporelles (RC): Note d’état corporel, Poids vif,
métabolites et hormones clés associés au métabolisme
des lipides
Suivis longitudinaux (3 à 8 points / 1 à 3 cycles de
production): lutte, début gestation (2 mois), fin gestation
(2 semaines avant mise-bas), allaitement (3 semaines
après mise-bas), lactation(OL), sevrage
Ovins allaitants : Romane Ovins laitiers : Lacaune
Système intensif Système extensif Système semi-intensif
N=~120 primi- &
multipares
N=180 primi- & multipares
N=250 multipares
N~220 primipares
N~250 multipares
Objectif: caractériser de nouveaux phénotypes des RC et analyser
leur déterminisme génétique
Génotypes :
Puces 15K and 50K SNP
5. .05
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Note d’état corporel :
grille originale décrite par Russel et al. (1969)
Echelle de 1 à 5 (unité = 0.25 or 0.1)
Métabolites et hormones clés associés au métabolisme des lipides :
Prélèvements sanguins (plasma)
Acides gras non estérifiés (AGNE) : produits par le tissue adipeux pendant la
mobilisation des RC
Béta-hydroxybutyrate (BOHB) : produit par le foie lors de l’utilisation des
acides gras pour la production d’énergie
Triiodothyronine (T3) : hormone thyroïdienne produite pour
activer la lipolyse
Les phénotypes
6. .06
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Dynamique des réserves corporelles
Élevage en bergerie
Romane
LSMEANS
2
2.2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
3.4
3.6
3.8
4
40
50
60
70
80
90
100
Lutte Début
Gest.
Fin Gest. Allait. Sevrage Lutte
NEC
Poidsvif(kg)
PV Prim. PV Mult. NEC Prim. NEC Mult.
dépôtmobilisation ???dépôt
Alternance de phases de dépôt et de mobilisation des
réserves au cours d’une campagne
7. .07
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Biomarqueurs des réserves corporelles
Primipares
Élevage en bergerie
Romane
2
3
4
L DG FG A S L
BCS
??
1
2
Baisse lipolyse
Augmentation lipolyse
10
20
30
40
0.3
0.5
0.7
0.9
BOHB(mg/L)
AGNE(mmol/L)
LSMEANS
DG FG A S L
1 2
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
T3(ng/ml)
DG FG A S
8. .08
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Romane
Élevage extensif
2
2.25
2.5
2.75
3
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Lutte Debut
Gest.
Fin Gest. Allait. Sevrage Lutte
NEC
PV(kg)
PV Prim. PV Mult. NEC Prim. NEC Mult.
LSMEANS
MobilisationDépôt Dépôt
Dynamique des réserves corporelles
9. .09
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Romane
Élevage extensif
0
10
20
30
40
50
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
L DG FG A S L
BOHB(mg/L)
AGNE(mmol/L)
LSMEANS
0.6
0.85
1.1
1.35
1.6
L DG FG A S L
T3(ng/ml)
Biomarqueurs des réserves corporelles
Primi
Multi
11. .011
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Mise-Bas Sevrage
Lacaune
(sous groupe n=45)
Dynamique des réserves corporelles
Élevage semi-intensif
LSMEANS
-15j Lutte-15j
Mise-Bas
-7j Sevrage
12. .012
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Niveaux versus variations d’état corporel
Élevage extensif
Romane
Variabilité inter-individuelle du niveau et de la forme
des trajectoires de RC
(Macé et al, Animal, 2018)
Brebis multipares (n~500, données historiques)
2nde mise-bas
âge = 2 ou 3 ans (2,5 ans / cluster)
Taille portée = 2 agneaux (gestation & allaitement)
Trois grands groupes de
brebis qui diffèrent par leur
trajectoire des RC
NEC
Cluster %
Bleu 65.8
Rouge 20.7
Vert 13.5
Lutte Gestation Mise-
bas
Allait. Sevrage Lutte
13. .013
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Lutte Début
Gest.
Fin Gest. Allait. Sevrage
Héritabilité
PV NEC
Niveaux des RC: paramètres génétiques
Niveaux d’état corporel sont héritables.
PV
NEC NS to 0.32 (±0.13)
Niveau d’état
corporel peu lié au
poids vif.
Corrélations génétiques:
PV sevrage
NEC
Allait.
0.50 (±0.10)
Romane
14. .014
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
Mise Bas Sevrage Lutte
Héritabilité
Poids NEC
Poids et NEC sont des caractères héritables
Poids
NEC 0 to 0.23 (±0.13)
NEC peu ou pas
liée au poids
Corrélations génétiques:
Lacaune
Niveaux des RC: paramètres génétiques
15. .015
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Perte : fin
gest. à sev.
Gain : sev. à
lutte
Héritabilité
PV NEC
Variations des RC : paramètres génétiques
Les variations d’état corporel sont faiblement
héritables
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Fin Gest. à
sevrage
Sevrage à
lutte
Héritabilité
PV NEC
Romane Lacaune
16. .016
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Variations des RC : paramètres génétiques
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
Corrélationgénétique
PV BCS
La perte et le gain d’état
corporel sont génétiquement
liés en ovin allaitant
Romane Lacaune
Pas de corrélation génétique
significative entre les variations
d’état corporel en ovins laitiers
PV écart
Mise-
bas/sevrage
PV écart
sevrage/lut
te
NEC écart
mise-bas/sevrage
0.9 (±0.31)
NEC écart
sevrage/lutte
0.65 (±0.14)
17. .017
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Fin Gest. Allait. Lutte
Héritabilité
AGNE β-OHB T3
Niveaux des biomarqueurs des RC: paramètres génétiques
Les niveaux des biomarqueurs des RC sont
héritables
Romane Lacaune
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
Fin Gest. Sevrage Lutte
Héritabilité
AGNE β-OHB
18. .018
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Variations temporelles des biomarqueurs des RC
sont faiblement héritables
Romane Lacaune
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Perte : Fin
Gest. à sevrage
Sevrage à
Lutte
Héritabilité
AGNE β-OHB
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Perte :
Fin Gest. à
Allait.
Gain :
Allait. à Lutte
Héritabilté
AGNE β-OHB T3
???
Variations des biomarqueurs des RC: paramètres génétiques
19. .019
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Réserves corporelles et production :
Niveaux de production supérieurs
sont associés à un niveau de RC plus
faible (à la lutte) et des pertes
supérieures de RC pendant la gestation
et l’allaitement en OA.
Romane Lacaune
Lait
NEC lutte -0.4 à -0.6
(±0,13)
NEC -0.45 (±0,30) (faibles effectifs)
Niveaux de production supérieurs
sont associés à:
des niveaux inférieurs de RC
à la lutte
des pertes de RC
supérieures au sevrage
(premiers résultats)
Poids
naissance
(portée ou
agneau)
Croissance
ou poids
sevrage
NEC NS à -0.3
(±0,10)
NS à -0.35
(±0,10)
NEC -0.40 (±0,10) NS
NEC
(Début Gest.)
0.34 (±0,16) NS
Corrélations génétiques :Corrélations génétiques :
20. .020
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Analyses génomiques en Romane et en Lacaune
: exemple en Romane
Plusieurs régions génomiques associées aux RC.
Exemple : Deux régions associées à l’état corporel sur les
chromosomes 1 et 12.
Caract. Chr. Pos. Mb Gènes
NEC
Lutte/Gestati
on/Allaitemen
t/Sevrage
1 44.73 DIRAS3…
1 208.81 NAP1L1…
12 19.22 LYPLAL1, TGFB2…
DIRAeS3, GTP-binding protein Di-Ras3 ; NAP1L1, Nucleosome
Assembly Protein 1 Like 1 ; LYPLAL1, lysophospholipase-like 1;
TGFB2, Transforming growth factor-beta 2.
Fonctions biologiques: composition
corporelle, rapport tissue adipeux sous-cutané
/viscéral, régulation adipogénèse.
21. .021
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Conclusions
Suivi de la dynamique des réserves corporelles :
Note d’état corporel (et poids vif)
Biomarqueurs métaboliques
Dynamique des réserves corporelles :
Alternance de phases d’utilisation et de dépôt des réserves au cours d’un
cycle de production
Influencée par les facteurs physiologiques et environnementaux
Niveaux et variations des réserves corporelles :
caractères héritables (héritabilités faibles à modérées)
Associés à quelques régions génomiques
Sélection génétique des ovins pour la dynamique des réserves corporelles est
envisageable pour améliorer leur résilience
à mettre en relation avec d’autres fonctions: reproduction, résistance maladies…
22. .022
04/ 02/ 2020iSAGE – Restitution Nationale, Paris, 4 février 2020
Photos : INRAE C. Maître
Merci pour votre attention
Remerciements
Eliel GONZALEZ-GARCIA, Philippe HASSOUN, Anne TESNIERE, Tiphaine MACÉ, Sara PARISOT,
Charlotte ALLAIN, Sébastien DOULS, Christian DURAND, Julien PRADEL, David PORTES, Regis
THOMAS, Gaétan BONNAFE, Valentin COULON, Sébastien ARLES, Fabrice ROSE, Jean-Marie
MENRAS, Dominique FRANCOIS, Frédéric BOUVIER, Didier MARCON, et al.