DS0501 - Biologie des animaux, des végétaux, des micro-organismes et adaptation aux changements environnementaux

Améliorer l’efficacité alimentaire des vaches laitières : comprendre les déterminants grace à de nouveaux outils de phénotypage pour mieux l’évaluer et élaborer des stratégies de sélection génétique en fonction des conditions d’élevage – Deffilait

DEFFILAIT

Améliorer l'efficacité alimentaire des vaches laitières: comprendre leurs déterminants clés en utilisant le phénotypage de précision, pour permettre des stratégies de sélection génétique adaptées en fonction de l'environnement.

Fournir les éléments essentiels nécessaires aux stratégies de sélection génétique pour améliorer l'efficacité alimentaire chez les vaches laitières

Les objectifs sont de : <br />- Améliorer l’efficacité alimentaire des vaches laitières sans affecter leur robustesse en étudiant les déterminants de l’efficacité alimentaire des vaches laitières et en définissant des stratégies adaptées pour la sélection génétique et la conduite alimentaire <br />- Mettre au point des méthodes de phénotypage nouvelles adaptées à la compréhension des déterminants de l’efficacité alimentaire pour des applications futures, comme pour le suivi en élevage de l’état des animaux (Bien-être) et pour l’élevage de précision <br />- Etudier les déterminants de l’efficacité alimentaire des vaches laitières pour savoir sur quels critères pourra porter la sélection sur l’efficacité sans perdre en santé, bien-être et reproduction des animaux <br />- Etudier plus particulièrement le caractère de mobilisation des réserves lipidiques et ses déterminants génétiques et mettre en place des équations de sélection génomique pour éviter que les vaches laitières ne perdent trop d’état en début de lactation <br />- Avoir une approche modélisatrice de cette efficacité et des conséquences possibles de sélection sur ce caractère et mettre en place une stratégie pour améliorer génétiquement ce caractère de manière durable <br />Les enjeux sont de : <br />- Utiliser moins et mieux les ressources pour la production du lait <br />- Réduire les rejets vers l’environnement par une meilleure valorisation de la ration <br />- Eviter d’utiliser trop de ressources qui rentrent en compétition avec l’alimentation humaine <br />- Le faire sans altérer la santé ou le bien-être des animaux, en évitant que l’amélioration de l’efficacité alimentaire ne se fasse en puisant trop sur les réserves de l’animal. <br />

L'organisation du projet est structurée en 5 lots de travail (LT):
-LT1 «Améliorer le phénotypage à haut-débit pour les caractères associés à l'efficacité de l'alimentation» permettra d’améliorer les mesures des caractères importants pour la détermination de l'efficacité alimentaire (EA) et notre compréhension des mécanismes impliqués
-Les résultats de ce LT seront utilisés pour étendre la capacité de phénotypage des LT2 et 3 afin de mieux comprendre les «Déterminants de l'EA des vaches laitières«. LT2 conduira des essais importants avec un phénotype individuel permettant de relier l’ingestion aux nombreux caractères associés aux dépenses énergétiques, afin de comprendre les mécanismes qui sous-tendent la variation entre les animaux de l'EA et de ses différents indicateurs.
-LT3 portera sur «l'étude génétique de la mobilisation des réserves corporelles pendant le cycle de la lactation». Les réserves corporelles sont très liées au bilan énergétique et sont une composante de l'EA. Mais leurs variations ont des effets en aval sur la reproduction, la santé et la durée de vie. Le rôle stratégique (génétiquement déterminé) de la mobilisation des réserves corporellesdoit être mieux caractérisé
-LT4 «Optimiser l'utilisation des mesures d'efficacité et des outils de modélisation pour prévoir les conséquences des stratégies de sélection et de gestion sur l'efficacité à long terme» fera le lien avec les LT2 et 3 par une approche de modélisation pour concevoir les meilleures stratégies d'évaluation et de sélection sur l’EA.Ces stratégies prendront en considération les progrès à court terme de gain en EA, mais aussi l'effet des stratégies de sélection sur l'efficacité à long terme, et leur durabilité
-LT5 «Gestion et valorisation des bases de données» travaillera en collaboration avec les 4 LT pour organiser les structures et la gestion des bases de données. Il gérera la valorisation des différents résultats du projet par la démonstration et la diffusion aux utilisateurs finaux

Ce projet permettra de générer un ensemble de résultats visant à améliorer la robustesse de la sélection de la vache laitière et à donner aux producteurs laitiers de nouveaux outils pour l’élevage laitier de demain. Il s'inscrit dans le 5ème principal défi sociétal de l'ANR et le 1er thème de recherche d'Apis-Gene relatif à l’efficacité alimentaire et à la limitation de la pollution par l'azote et l'émission de méthane par les ruminants afin d'améliorer l'efficacité globale des ruminants
- Le principal résultat attendu sera une stratégie nouvelle et durable pour améliorer l’efficacité alimentaire (EA) des vaches laitières sans nuire à la robustesse des vaches. Cette stratégie combinera de nouvelles méthodes et de nouveaux indicateurs pour évaluer l'EA à grande échelle afin de développer un programme de sélection sur ce facteur. Il indiquera les meilleures périodes, la durée et les indicateurs qui peuvent être utilisés pour évaluer l'EA des vaches laitières.
- De nouveaux outils de phénotypage seront disponibles pour la recherche et pour les agriculteurs à la fin du projet. De nouveaux outils utilisant les nouveaux dispositifs et modèles de phénotypage seront disponibles pour aider les éleveurs dans la gestion de l’élevage laitier, y compris l'alimentation de précision
- De nouveaux modèles simulant les interactions entre les fonctions et expliquant les capacités de robustesse des vaches seront disponibles pour simuler les conséquences sur les priorités entre les différentes fonctions et la robustesse au cours de la durée de vie productive de l'animal
- De nouveaux algorithmes de sélection génomique sur les profils de mobilisation du corps seront développés permettant la sélection génétique pour réduire l'utilisation intensive des réserves corporelles généralement observées au début de la lactation. On attend de cette sélection un meilleur état corporel, des performances de reproduction améliorées et une réduction des maladies métaboliques

Les perspectives du projet sont de:
- Combiner une approche à la fois génétique (moyen-long terme) et nutritionnelle (court terme) pour améliorer l’efficacité alimentaire des vaches laitières.
- Fournir les éléments essentiels permettant de développer des stratégies de sélection génétique et d’alimentation pour améliorer ce paramètre.
- Mieux quantifier les possibilités de progrès sur l’efficacité alimentaire et ses impacts sur la conduite des troupeaux laitiers.
- Développer des mesures phénotypiques qui auront également des retombées sur les capacités de conseil dans les fermes, et de contrôle de l’élevage, qui sont aussi des leviers d’action sur l’efficacité à l’échelle de la ferme.
- Mettre en place des outils de simulation pour prédire les conséquences des différentes stratégies de sélection dans différents environnements. Les résultats contribueront à la définition de stratégies de sélection pour combiner efficacité et robustesse.
- Créer un cadre cohérent pour entreprendre une sélection génétique équilibrée de ces caractères, et apporter une contribution significative et durable aux objectifs de la sélection.

En cours - à compléter

Le secteur des productions animales est particulièrement sensible au contexte alimentaire mondial, à la fois par l’augmentation attendue de la demande des produits animaux, dont le lait, et par son empreinte écologique qui doit être réduite. L’amélioration de l’efficacité alimentaire (FE) des vaches laitières contribuerait à réduire certaines des émissions directes de GES grâce à la meilleure conversion des aliments, mais aurait aussi un impact positif sur les émissions induites associées aux grandes cultures. L’amélioration génétique de la FE constitue une stratégie particulièrement intéressante car elle peut concerner la plupart des élevages laitiers avec un coût limité. La diminution de l’utilisation d’aliments grâce à ces gains d’efficacité donnera un avantage compétitif au secteur de la production laitière, mais contribuera également à réduire ses impacts sur l’environnement. Ainsi, ce projet devrait fournir des éléments essentiels à des stratégies de sélection génétique sur la FE des vaches laitières. Il correspond au 5ème défi sociétal majeur de l’ANR et à la priorité de recherche d’APIS-GENE sur l’efficacité alimentaire et la réduction des émissions de GES par les ruminants.

Sélectionner sur la FE est plus difficile qu’il n’y parait. La robustesse et la capacité adaptative, en particulier pour les femelles reproductrices, peuvent être contre-sélectionnées par des stratégies d’amélioration de l’efficacité alimentaire. Ainsi, le choix des indicateurs utilisés pour estimer la FE est particulièrement important, et il est essentiel de vérifier et de valider les bénéfices escomptés de telles stratégies sur l’amélioration à long terme de l’efficience. Un autre enjeu majeur consiste à mieux valoriser les nouvelles possibilités de mesure afin de cibler les caractères qui contribuent à la FE. Ces caractères ont rarement été étudiés car ils sont difficiles à phénotyper. Ce projet va ainsi utiliser de nouvelles technologies de phénotypage pour développer une sélection sur l’utilisation efficiente des réserves corporelles, tout en limitant les effets indésirables sur les autres fonctions.

Deffilait va tout d’abord développer de nouvelles méthodes de phénotypage à haut-débit pour les caractères biologiques qui sont directement impliqués dans la FE. Il va produire de nouveaux outils pour caractériser l’état corporel, la morphologie et l’efficacité digestive pour des études avec des effectifs d’animaux importants. Ces mesures phénotypiques permettront aussi d’améliorer les possibilités de conseil en fermes, de monitoring dans les élevages qui sont autant de leviers de l’amélioration de l’efficience à l’échelle de l’exploitation laitière. Pour étudier les déterminants majeurs de la FE, le projet élaborera une base de données originale de lactations de vaches laitières incluant de nombreux phénotypes capables de décrire les principales sources de transformation de l’énergie, pour expliquer la variabilité de FE observée entre animaux. Cette base de données sera ensuite utilisée pour quantifier la contribution des différents mécanismes dans la variabilité de FE et pour tester l’aptitude de différents indicateurs et stratégies pour l’amélioration de la FE. La mobilisation des réserves corporelles en début de lactation fera l’objet d’un focus spécial pour évaluer ses composantes génétiques et les corrélations avec les autres caractères en utilisant une grande base de données impliquant des fermes commerciales. Le projet développera ensuite des outils de simulation pour prédire les conséquences à court et long terme de différentes stratégies de sélection dans différents environnements d’élevage. Les résultats attendus contribueront à une meilleure définition des stratégies de sélection combinant efficience et robustesse. Ce projet fournira un cadre cohérent pour entreprendre une sélection génétique équilibrée sur ces caractères et apportera ainsi une contribution significative et durable à l’amélioration de l’efficacité alimentaire.

Coordinateur du projet

Monsieur Philippe FAVERDIN (UMR 1348 Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

3D OUEST
INSTITUT DE L´ELEVAGE
UMR PRC UMR 0085 Physiologie de la Reproduction et des Comportements
UMR GABI UMR 1313 Génétique Animale et Biologie Intégrative
UMR MOSAR UMR 0791 Modélisation Systémique Appliquée aux Ruminants
UMR PEGASE UMR 1348 Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage

Aide de l'ANR 703 428 euros
Début et durée du projet scientifique : novembre 2015 - 48 Mois

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