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Des gènes prédicteurs de la fertilité des vaches laitières

La baisse de la fertilité des vaches laitières est en partie liée à une intense sélection de la productivité laitière. Des analyses de gènes ont mis en évidence sur le chromosome 3 impliqué dans les échecs précoces de la gestation, plusieurs QTLs* (Locus à caractère quantitatif) de fertilité femelle dont le QTL-Fert-F-BTA3.

Gros plan de profils de vaches Prim'Holstein au pâturage.. © Inra, SLAGMULDER Christian
Par Sylvie André
Mis à jour le 13/11/2013
Publié le 17/10/2013

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Ces dernières années, la fertilité des vaches laitières hautes productrices a fortement diminué, notamment en race Prim’Holstein. Cette baisse de fertilité est en partie liée à une intense sélection de la productivité laitière. Des analyses de gènes ont mis en évidence sur le chromosome 3 impliqué dans les échecs précoces de la gestation, plusieurs QTLs* (Locus à caractère quantitatif) de fertilité femelle dont le QTL-Fert-F-BTA3.

 L’objectif de ce travail était d’étudier la fertilité ainsi que certains paramètres d’élevage de vaches Prim’Holstein homozygotes à l’haplotype** favorable « fertil+» ou défavorable « fertil-» pour le QTL de fertilité femelle (QTL-Fert-F-BTA3). Ces travaux, financés par l’ANR et Apis-gene, ont été menés sur des vaches en première et en troisième lactation.

 Les primipares « fertil-» perdent plus de poids que les primipares «fertil+» dans les 7 premières semaines après vêlage. Dans cette même période, la production laitière ainsi que l’ingéré alimentaire sont inférieurs .De plus, les vaches «fertil-» ont un flux d’ingestion plus rapide (passent moins de temps à se nourrir pour un ingéré équivalent). Les profils de progestérone plasmatique ont montré que les animaux «fertil-» ont repris leur activité ovarienne plus tard que les «fertil+» après le vêlage. Un plus faible taux de réussite à la première insémination artificielle (IA1) pour les animaux  «fertil-» que pour les animaux «fertil+» est également constaté : 39 % contre 70 % 35 jours après l’IA1, tendance retrouvée à 90 jours post IA1. Les vaches ne présentant pas de différence du nombre de follicules, du nombre de vagues folliculaires ou de durée du cycle, et les échecs de gestation étant précoces, l’hypothèse d’une différence de qualité ovocytaire ou embryonnaire entre les deux haplotypes est avancée.

 L’analyse des ovocytes récupérés à partir des follicules préovulatoires après une stimulation ovarienne chez les génisses a mis en évidence une maturation ovocytaire in vivo plus lente chez les «fertil-» comparé aux «fertil+», Cette différence pourrait être la cause du moindre potentiel de développement de l’embryon des femelles «fertil-». Chez les vaches en troisième lactation, le taux de maturation ovocytaire après maturation in vitro est aussi significativement altéré (un arrêt précoce ou un retard de la maturation méiotique) chez les «fertil-». L’expression de gènes impliqués dans la synthèse de prostaglandines est diminuée dans les cellules du cumulus*** entourant les ovocytes maturés in vivo chez les «fertil-». En revanche, plusieurs gènes du QTL-Fert-F-BTA3 sont exprimés de façon similaire entre les deux haplotypes.

 Ces résultats mettent en évidence les caractéristiques phénotypiques associées aux haplotypes du QTL-Fert-F-BTA3 et constituent une première étape vers la compréhension des mécanismes moléculaires menant aux échecs précoces de la gestation chez les vaches «fertil-». Ils montrent aussi que certains gènes du QTL-Fert-F-BTA3 pourraient être de bons prédicteurs de la fertilité femelle.

 

*Un locus de caractères quantitatifs (ou QTLpour quantitative trait loci) est une région plus ou moins grande d'ADN qui est étroitement associée à un caractère quantitatif, c'est-à-dire une région chromosomique où est localisé un ou plusieurs gènes  à l'origine du caractère en question
**Un haplotype est un groupe d'allèles de différents loci situés sur un même chromosome et habituellement transmis ensemble.
 *** Couche de cellules annexes qui entourent l'ovocyte

 

Pour plus d’informations, veuillez contacter :

J. DUPONT

INRA-UMR PRC

37380 Nouzilly

Tél : 02 47 42 77 89

Fax : 02 47 42 77 43

e-mail:  Joelle.Dupont@tours.inra.fr

SOURCES : Coyral-Castel S, Faverdin P, Rame C, Freret S, Guillaume D, Fritz S, Dupont J. 2013. Significant differences in fertility between dairy cows selected for one QTL located on bovine chromosome 3 are not attributable to energy balance, although eating behaviour is affected. Animal 7(4): 610-617.

Coyral-Castel S, Brisard D, Touze JL, Dupont M, Rame C, Uzbekova S, Dupont J. 2012. Analysis of in vivo oocyte maturation, in vitro embryo development and gene expression in cumulus cells of dairy cows and heifers selected for one fertility quantitative trait loci (QTL) located on BTA3. Theriogenology, 77(9):1822-1833.

Brisard D, Desmarchais A., Touze JL, Coyral-Castel S., Nuttink F., Dupont J., Uzbekova S. 2012.

Analyse de la maturation ovocytaire et de l’expression génique dans les cellules du cumulus chez des vaches laitières portant les haplotypes Fertil+ et Fertil- d’un QTL de fertilité situé sur le chromosome 3. 3R, 5-6 decembre 2012, Paris.

Coyral-Castel S., Ramé C, Monniaux D, Fréret S, Fabre-Nys C, Fritz S, Monget P, Dupont F, Dupont J., 2011. Ovarian parameters and fertility of dairy cows selected for one QTL located on BTA3. Theriogenology, 75:1239-1250.