La résistance à la chaleur par la voie génétique

Une étude sur la génétique de la tolérance à la chaleur des bovins a montré dans un premier temps que la température optimale pour la production de lait se situe sous 13 °C. Certains animaux pourraient par ailleurs être plus résistants au stress de chaleur. Dans un contexte d’exposition croissante des bovins à des températures très élevées, repérer des animaux résistants mieux à la chaleur au sein des races à fort potentiel de production est un enjeu important. Une étude sur la génétique de la tolérance à la chaleur des bovins a été réalisée dans le cadre de deux projets de recherche Caicalor et Rumigen. « L’un des objectifs était d’évaluer l’impact d’un stress de chaleur sur les performances des vaches laitières », a introduit Aurélie Vinet de l’Inrae et l’UMT eBis (qui rassemble les chercheurs d'Eliance, Inrae et Idele) lors d’un webinaire suite au Congrès mondial de génétique animale 2022. Sur des Montbéliardes en 1re et 2e lactation « Des données nationales de production, collectées sur des vaches montbéliardes en 1ère et 2e lactation dans le cadre du contrôle de performance, ont été utilisées : quantité de lait, quantités et taux de matières grasses et protéiques (MG, MP, TB, TP) et score de cellules somatiques. Elles ont concerné environ 450 000 contrôles élémentaires et 55 000 vaches par rang de lactation. Ces données ont été rapprochées des THI (index température humidité) moyens sur une période de trois jours : 2 jours avant le contrôle + le jour du contrôle. » Le THI qui combine température et humidité est souvent utilisé dans les études sur le stress de chaleur. Les résultats au niveau de la population ont montré que le THI optimal concernant la quantité de lait se situe entre 47 et 55 ce qui correspond à une température moyenne comprise entre 5 et 13 °C. Au-dessus, le stress de chaleur peut entraîner une chute de production jusqu’à 2 kg / jour. En dessous de 5 °C, un stress de froid commence, entraînant aussi une chute de production mais moins rapide et de moindre intensité. Pour les quantités de matières grasse et protéique, « il n’y a pas (ou quasiment pas) de stress de froid. Par contre, à partir d’un THI 50 - 55, les quantités chutent. » Pour les taux, l’optimum se situe logiquement à un THI faible, inférieur à 35, car les quantités de matières équivalentes sont moins diluées dans la production de lait plus faible. S’agissant des cellules somatiques, « on observe un stress de chaleur qui décolle à partir d’un THI 45 (7 °C) avec un effet un peu plus prononcé en 1re lactation. » Une baisse des performances entre 5 et 14 % En résumé, « le THI optimal varie entre caractères mais se situe toujours sous 55 (12 - 13 °C). Sur un même caractère, l’optimum est quasiment le même entre les 1re et 2e lactations. Entre un THI optimal et un THI supérieur à 70 (période de stress thermique), la baisse des performances se situe entre 5 et 14 %. » Un THI de 70 correspond à une température moyenne de 22 - 24 °C incluant la nuit. En deuxième partie, « des études ont été réalisées au niveau individuel pour savoir s’il y avait une variabilité entre les animaux dans leur réponse au stress de chaleur ». Au final, « très peu d’interactions entre génotype et gradient météorologique ont été identifiées sur les données étudiées. » Cependant, « nous sommes allés voir les valeurs génétiques de taureaux ayant au moins 500 filles avec des performances. De manière générale, pour un caractère donné, les meilleurs taureaux restent les mêmes. Mais à THI élevé (proche de 70), certains mâles reproducteurs remontent dans le classement. Il semblerait donc que certains taureaux soient plus tolérants au stress de chaleur que d’autres. À noter cependant que pour toutes les familles, les productions diminuent lorsque le THI augmente. » Le THI 50 est l’environnement moyen dans lequel sont sélectionnés les bovins aujourd’hui. « Les animaux qui ont les meilleures performances à THI 50 sont ceux qui ont des pentes négatives à THI 70 donc qui vont perdre le plus dans le classement en cas de stress thermique », précise Aurélie Vinet. Toutefois, les chercheurs s’interrogent sur l’interprétation biologique de cette pente plus importante pour les animaux ayant la meilleure valeur génétique. « N’y a-t-il pas derrière un mécanisme de protection ? Car ces animaux produisent beaucoup et mangent beaucoup. En mangeant moins quand il fait chaud, ils limitent les fermentations ruminales et donc le dégagement de chaleur. Diminuer leur production, c’est peut-être aussi se préserver sur les autres fonctions biologiques. » La sensibilité aux cellules s’accroît en cas de stress thermique Sur les scores de cellules, « les animaux qui sont déjà sensibles à THI 50 sont encore plus sensibles à THI élevé. La sélection actuelle sur la résistance aux mammites nous semble donc pertinente dans les conditions futures, plus chaudes. » Des travaux similaires à ceux de cette étude sont réalisés en races Holstein et Normande. « Globalement, les résultats sont les mêmes dans ces deux races », termine la chercheuse. 18 partenaires dans le projet Rumigen Rassemblant 18 partenaires sur 9 pays européens, le projet Rumigen qui se déroule sur 5 ans jusqu’en 2025 présente un volet important sur l’adaptation au changement climatique, en particulier la tolérance à la chaleur. Un des objectifs est d’évaluer l'impact du stress thermique sur les compromis des bovins entre la production et la reproduction. Les chercheurs vont aussi évaluer l'impact du stress thermique intra-utérin sur l'épigénome et les phénotypes de la progéniture. « La programmation fœtale par le stress thermique intra-utérin peut induire des changements structurels et fonctionnels associés à l'immunité et à la santé chez le fœtus qui peuvent persister à l'âge adulte », soulignent les partenaires.

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