Utilisation des données de contrôles élémentaires pour la modélisation et l'estimation des interactions génotype x milieu : Etude en bovins laitiers

par Bérénice Huquet

Thèse de doctorat en Génétique animale

Sous la direction de Vincent Ducrocq.

Le président du jury était Etienne Verrier.

Le jury était composé de Vincent Ducrocq, Christèle Robert-granié, Sophie Mattalia.

Les rapporteurs étaient Roger Cue, Loys Bodin.


  • Résumé

    La France présente une grande diversité de conditions pédoclimatiques et par conséquent des systèmes d'élevage très variés. Pourtant, les schémas de sélection actuels en bovins laitiers considèrent que les meilleurs reproducteurs sont les mêmes quel que soit le type de système d'élevage, c'est-à-dire qu'il n'existe pas d'interactions Génotype*Milieu. L'objectif de cette thèse est de mesurer les interactions Génotype*Milieu en France sur les caractères laitiers et fonctionnels dans les 3 races bovines laitières principales (Normande, Montbéliarde, Holstein).Un point crucial dans ce type d'étude est la façon de définir le milieu. L'innovation de cette thèse est l'utilisation des profils Troupeau-Jour de Contrôle. Ce sont des coproduits du modèle génétique basé sur les contrôles élémentaires. Ils reflètent la production permise par la conduite de troupeau au cours du temps. Ils présentent l'avantage d'être disponibles à partir des bases de données nationales et d'être uniquement le reflet de la conduite, contrairement à d'autres définitions qui mêlent effet génétique et effet d'environnement au sein de la définition du milieu ou qui se focalisent sur certains points précis de la conduite sans prendre en compte son effet global. La description des profils Troupeau-Jour de Contrôle de plus de 15000 élevages normands, montbéliards et holsteins par des méthodes de lissage de séries temporelles, d'analyses factorielles et de classification a permis de créer 2 définitions du milieu en vue de l'étude des interactions Génotype*Milieu : des milieux définis comme des groupes d'élevages aux conduites distinctes ou un milieu défini comme un continuum à travers une ou des variables synthétiques.L'importance des interactions Génotype*Milieu a été estimées à partir de 2 types de modèles : un modèle multicaractères qui valorise la définition du milieu sous forme de groupes d'élevages et un modèle de norme de réaction qui valorise, quant à lui, le milieu défini comme un continuum. Les avancées méthodologiques proposées dans cette thèse concernent les modèles de normes de réaction. Des approches permettant de prendre en compte plusieurs variables d'environnement au sein d'un même modèle et de les résumer au sein d'une matrice génétique de rang réduit sont mises en avant.Aucun reclassement n'a été mis en évidence : les meilleurs reproducteurs sont les mêmes quel que soit le système d'élevage. Les schémas des sélections actuels sont donc performants. Il existe tout de même une interaction Génotype*Milieu significative sous forme d'effet d'échelle : la variabilité des valeurs génétiques des animaux est plus importante dans les systèmes d'élevage plus intensifs. Cet effet d'échelle ne sera pas pris en compte dans les modèles d'évaluation génétique, en revanche, il est possible d'imaginer un indicateur utilisable sur le terrain pour mesurer les écarts de performances, dus à cet effet, auxquels il faut s'attendre.

  • Titre traduit

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  • Résumé

    Because of the diversity of pedoclimatic conditions in France, dairy farms have very diversified herd management systems. For this reason, some breeders question the efficiency of the existing breeding schemes for their own management system. To overcome these concerns, a genotype by environment interaction study at the French national level has been considered necessary. The aim of this thesis is to assess the presence of genotype by environment interactions in Normande, Montbéliarde and Holstein breeds for production and functional traits.A tricky point in genotype by environment interaction studies is the environmentdefinition. The innovation of this thesis deals with the use of Herd-Test Day profiles.They are co-products of the French test day model. They reflect the production dueto herd management over time. They are available in national databases and only reflect herd management effect contrary to other definitions in which there is a confusion between genetic and environmental effects in the environment definition or which focus on specific features of the herd management without taking into account its global effect. Herd Test Day profiles of more than 15,000 herds have been studied through time series smoothing, factor analysis and clustering methods. It led to 2 definitions of the environment for the genotype by environment interaction study : environments defined as herd groups or one to several environmental gradients.Genotype by environment interactions were assessed with 2 models : the multitrait model and the reaction norm model. The first one uses herd groups as definition of the environment whereas reaction norm model considers the environment as a gradient. Several methodological improvements have been suggested for reaction norm models : taking into account several environmental gradients in a reaction norm model and summarizing them through a reduced rank genetic matrix.No reranking has been shown : the best parents are the same whatever the herd management system. Consequently, current breeding schemes are relevant. However, a scale effect exists : the variability of animal breeding values is higher in intensive herds. Genetic models will not account for this scale effect. However, a tool useful for breeders could indicate the deviation between expected performances and actual performances due to this scale effect.


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