Valeur commerciale potentielle du marché

des techniques génésiques

Sven König, Dép. d’amélioration génétique des animaux Université de Kassel, Allemagne

Définition

Biotechnologie = Application de technologies dans le but d’influencer directement ou indirectement les performances de l’animal

Les biotechnologies sont une composante majeure de l’amélioration génétique des animaux depuis les débuts de la domestication (p. ex. la castration)

Photo : www.google.de/imgres

Les biotechnologies aujourd’hui

Techniques génésiques Insémination artificielle (IA) Transfert d’embryons (TE)

Récolte d’ovules (RO) et fécondation in vitro (FIV)

Sexage de la semence

Clonage

Génétique moléculaire

Sélection à l’aide de marqueurs moléculaires Sélection génomique (SG)

Objet de la présentation

Discussion sur les techniques génésiques dans le contexte de l’amélioration génétique

des animaux

Gain génétique Les meilleurs taureaux Valeur commerciale

Objectif des biotechnologies• Maximiser le gain génétique par unité de temps

G = I * rTI * A

L

gain génétique Intensité de la sélection précision

variance génétique

Intervalle entre les générations

La 1re biotechnologieInsémination artificielle (IA)

~ 1950 Utilisation de l’IA en Allemagne pour prévenir la propagation d’épidémies graves (ex. brucellose bovine)

~ 1966 Utilisation de l’IA comme base pour les programmes detests de progéniture

Programme de tests de progéniture (TP)

Population entière

TP : production,conformation,

fertilité…

Pères de taureaux

Pères de vaches

Contrôle laitier

Livre généalogique

IAMères de taureaux

Pères de taureaux

Croisements au hasard

Taureaux de testage

Taureaux en attente

Veaux mâles

G = i * rTI * A

L

Programmes de TP : problèmes

Population entière

TP : production,conformation,

fertilité…

Pères de taureaux

Pères de vaches

Contrôle laitier

Livre généalogique

IAMères de taureaux

Pères de taureaux

Croisements au hasard

Taureaux de testage

Taureaux en attente

Veaux mâles

« Manipulation » due à un traitement préférentiel

Prend du temps et coûte cher

Programmes de TP : problèmes

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Année de naissance des mères de taureaux allemandes

Co

effi

cien

t d

e co

nsa

ng

uin

ité

Ø 0,19 % d’augmentation de consanguinité par année 0,95 % de hausse de consanguinité par génération (F = 0,0095)

Ne = 52 animaux(König et Simianer, 2006)

Analyse des généalogies

Wisconsin Admiral Burke Lad Johanna Rag Apple Pabst

Nbre de stations d’IA dans le monde

(Thibier et Wagner, 2002)

Part du marché de la semence par pays

(Calcul d’après les données d’INTERBULL;N = 11 090 314 filles étrangères;Miglior et Chesnais, 2009)

É.-U., 34%

P.-BAS, 14%

ALL, 8%

N.-Z., 1%

G.-B.,1%

Autres, 2%

Transfert d’embryons (TE)

2e biotechnologie

1 2 3 4 5 6 7 ans

NaissanceJeunes taureaux (JT)

et de mêmes père et mère

1. veau de mêmes père

et mère

Test d‘individus de mêmes père et mère

Test de progéniture

Naissance JT Production

de semenceNaissance des filles

1 veau des filles

VÉE

4 ans

7 ans

VÉE

Programmes d’OMTE

G = i * rTI * A

L

0

100

200

300

400

500

600

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Nbr

e de

réc

olte

s

Nombre d'embryons transférables

(Bosselmann, 2007)

Succès du TEInformation rTI (précision de

la sélection

100 filles 0,942 de mêmes père et mère 0,5

5 de mêmes père et mère 0,55

10 de mêmes père et mère 0,6

20 de mêmes père et mère 0,64

ET/DT-BP à Osnabrück(Kandzi, 1988)

L’OMTE en pratique

« Ramos »> 700 000 doses de semences

dans 40 pays

Pertinence de l’OMTE dans l’ère de la génomique

Test central en station pour mères de taureaux (MT) potentielles Pas nécessaire : car rMG > rTI de leur propre performance

(König et Swalve, 2009)

Héritabilité

Leur propre performance 

Importance du TE : Deux opinions différentes1. Stratégie : génotypage des MT, produisant de nombreux

descendants, différentiation entre embryons de mêmes père et mère selon les VÉE

2. Stratégie : prog. de sélection à 2 voies (König et Swalve, 2009)

Oublier les MT et le TE, et génotyper les veaux mâles à grande échelle dans la population. Pourquoi?

• Méiose en cours entre la vache et le veau• Supérieur surtout pour les nouveaux

caractères fonctionnels

Pertinence de l’OMTE dans l’ère de la génomique

5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6

6.8

7

7.2

7.4

Ø V

ÉT

de

5 p

ère

s sé

lect

ion

nés

TE Sans TE

RND

PIPHEN

HERD

PGBV

RND

PIPHEN

HERD

PGBV

EBVPHEN EBVPHEN

Mérite génétique, TE, SG

(Wensch et al., 2011)

Valeur commerciale du TE Génération de JT à partir de MT intéressantes pour l’IA 80 % de tous les pères pour l’IA en Allemagne sont issus du TE! Les veaux et génisses d’élite vendus (encan d’élite) sont issus du TE!

Récolte d’ovules (RO) et fécondation in vitro (FIV)

3e biotechnologie

12 follicules sur l’ovaire

10 oocytes récoltés

2 à 3 blastocytes (embryons)

4 à 6 embryons / semaine

2 à 3 veaux / donneuse * semaine

1977 1990 1995 2005

ET OPU

1982 Naissance du premier veau issu de RO / FIV (Bracket et al., « Frosty »)Depuis 1995 Applications de RO / FIV dans le programme de sélection de ZEH/RPN

(Roschlau, 2005)

Réco

ltes

d’e

mbr

yons

/ s

éanc

es

de R

O p

ar a

n

RO / FIV versus TE

TE RO

4e biotechnologieSexage de la semence

Y

Y

Y Y

Y

X

X

X

XX

X

X à droite

Y à gauche

Descendance femelle

Descendancemâle

1. Réduction du nombre d’« inséminations-tests » par le JT dans un programme de sélection conventionnelJeunes taureaux pour générer des descendantes femelles : réduction de 50 % de la capacité du test

2. Génération de descendants mâles à partir des meilleures mères de taureaux en IA

Sexage de la semence et amélioration génétique

3. Génération de descendantes femelles à partir des meilleures mères de vaches dans les fermes :accroissement de l’intensité de sélection au sein des fermes

G = i * rTI * A

L

Semence sexée : stratégie à la fermeDésavantages• Plus onéreux• Taux de gestation plus faible

Avantages• Veaux femelles (gain génétique)• Vêlage plus facile…

Calculs économiques : 0

Ma stratégie Insémination des génisses : avec semence sexée

Insémination des vaches : avec semence conventionnelle

Goldday

Semence sexée : valeur commercialeRace 2007-08 2008-09 2009-10 2010-11 2011-12 %

sexée

Suisse Brune 49 2 571 6 239 7 411 8 637 5,2

Holstein Rouge 117 4 652 7 324 10 083 9 680 6,6

Holstein 566 2 578 2 891 3 362 4 611 4,3

Jersey 309 407 742 996 1 052 17,0

Limousin 1 654 1 543 0,8

Ayrshire 20 15 20

Montbéliarde 47 242 167 228 2,6

Total 1041 10 255 18 732 26 203 30 601 3,9

(Swissgenetics, Toro 07-12)

5e biotechnologieClonage = génération de copies identiques

(distincte des effets cytoplasmiques)clonage d’embryon – clonage

d’adulte

Starbuck IINé le 2000-09-07

Copie d’un taureau exceptionnel Copie d’une championne d’expo

Lauduc Broker Mandy

Clonage et amélioration génétique

G = i * rTI * A

L

Le clonage n’est pas un instrument pour l’amélioration génétique des animaux, parce qu’il faudrait de la variation génétique, mais le clonage se traduit par des animaux uniformes!

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 50 100 150 200 250 300 350

Clones

Test de progéniture des taureaux

Enregistrements

Fiabilité des VÉE (h2 = 0,25)Fi

abili

té

G = i * rTI * A

L

(Diapositive de A.E. McClintock)

Valeur commerciale des clones : théorie• Les programmes de sélection avec clones impliquent une

sélection dans un nucléus (Teepker et Smith, 1998; Teepker, 1990) Les producteurs laitiers auront accès à des clones testés et non testés; le niveau génétique de la population peut être supérieur à celui du nucléus (sélection uniquement dans le nucléus)

• Coût pour les clones (calculs théoriques)(McClintock, 1998; de Boer, 1994)

15 à 20 euros pour les clones non testés 150 à 200 euros pour les clones testés

Valeur commerciale des clones : en pratique• Coût du clonage élevé (de 10 000 à 20 000 euros par vache)• Question : approbation du consommateur (viande et lait)• Il existe d’autres techniques génésiques efficaces (IA, TE)• Valeur commerciale n’est accordée qu’aux vaches/taureaux célèbres

Vandyk-K Integrity Paradise Ex-96-2EClone de Paradise Clone vendu 50 000 $ (2003)!

(Cyagra, Inc., 197 Bossler Road, Elizabethtown, USA)

Shoremar S Alicia 3E-97

Les propriétaires d’Alicia ont vendu son clone avant sa naissance pour 100 000 $ en octobre 2002

(www.cyagra.com)

Conclusions finales IA et SG : incidence substantielle sur le gain génétique et la valeur commercialeTE ou RO / FIV : plus pertinent avant l’arrivée de la génomiqueSexage de la semence : outil précieux pour améliorer la

sélection à la ferme (requiert une bonne gestion)Clonage : pas de sélection, pas de risque, pas de plaisir