Les biotechnologies en reproduction bovine

Le travail de sélection s’est considérablement affiné grâce au développement de nouvelles

Technologies  ou biotechnologie:

• La transplantation embryonnaire

La transplantation embryonnaire (TE) consiste à transplanter dans une femelle receveuse un

embryon issu d’une autre femelle (dite donneuse) à la suite d’une super ovulation.

Elle permet d’augmenter la prolificité naturellement basse de la vache.

 La transplantation embryonnaire est classiquement utilisée dans les noyaux de sélection, principalement dans les races laitières.

 Elle permet de réduire l’intervalle de génération (des collectes précoces peuvent être effectuées sur des génisses de 15 mois), d’augmenter la pression de sélection des mères à taureaux et d’améliorer la précision de sélection puisqu’il devient possible d’évaluer les animaux en tenant compte des collatéraux issus dela même mère.

Néanmoins, malgré les progrès considérables de la technique, certains facteurs limitent l’efficacité de la transplantation : le nombre relativement faible d’embryons obtenus chez la vache après traitement hormonal, la variabilité de la réponse à cette supe ovulation (tableau 8) et le coût de cette technique. En effet, un veau issu de transfert embryonnaire coute 10 fois plus cher qu’un veau issu d’insémination artificielle

• La congélation des embryons

La transplantation des embryons doit être réalisée très rapidement, dans les quelques heures quisuivent la collecte.

Cette contrainte limite les possibilités de transport et de diffusion. Elle exige également que les receveuses soient prêtes et en nombre suffisant. Il était donc impératif, pour développer le transfert embryonnaire, de pouvoir les conserver.

Le stade 7 jours été retenu pour toutes les interventions de collecte et de transplantation chez les bovins.

L’embryon est plongé à -196°C dans l’azote liquide.

La congélation des embryons induit de multiples avantages. Elle permet de :

- procéder à des échanges nationaux et internationaux de matériel génétique,

- conserver la diversité génétique des races domestiques en créant des banques d’embryons,

- gérer de manière plus économique les receveuses.

• Le sexage

Dans les années 90, la technique de sexage reposait sur le fait que les spermatozoïdes mâles

porteurs du chromosome Y possèdent moins d’ADN que les spermatozoïdes femelles porteurs du chromosome X.

Elle consiste à orienter préférentiellement les spermatozoïdes dans le sens du flux analysé et de détecter les chromosomes X et Y par leur différence de fluorescence émise par la partie plane des spermatozoïdes.

Désormais, la connaissance du génome permet d’utiliser une sonde spécifique du chromosome Y .

Le sexage est obtenu après cytoponction de l’embryon.

L’exactitude du diagnostic avoisine les 100%.

 Toutefois, seuls 60% des embryons collectés présentent la qualité morphologique requise

pour être sexé sans réduction de viabilité.

 L’association du sexage avec la congélation se traduit par un taux de gestation plus faible .

Pour l’instant, le sexage est peu utilisé en sélection animale du fait de son coût, de son rendement insuffisant et de la difficulté de son application à grande échelle.

Son application est réservée à l’échelle individuelle (Par sexage, l’éleveur décide du renouvellement de son élevage ou de la production de mâles destinés à la boucherie)

• La production d’embryons in vitro

L’OPU (Ovum Pick-Up) consiste à récolter des ovocytes sur animal vivant par ponction écho guidée des follicules ovariens.

Ils sont soumis à une maturation in vitro puis mis en présence des spermatozoïdes et enfin cultivés in vitro jusqu’au stade blastocyste avant d’être transplantés chez la femelle receveuse. Elle peut s’effectuer en dehors de tout traitement hormonal et devient donc une sérieuse alternative à la super ovulation. Elle peut se pratiquer sur des femelles infertiles ou n’ayant pas répondu à des traitements de super ovulation : toutes les femelles génétiquement intéressantes peuvent être utilisées. Elle peut se pratiquer tout au long des trois premiers mois de la gestation :

elle n’interfère pas avec la conduite de la reproduction des animaux au sein d’un troupeau. Chez les vaches laitières en production, l’OPU réalisée 2 fois par semaine sur trois mois permet de prélever au total entre 100 et 150 ovocytes qui, après maturation et fécondation in vitro, aboutiront à l’obtention de 40 blastocytes environ .

Avec cette technique, une vache peut donner 20 veaux par an soit 5 fois plus que ne le permet la collecte classique d’embryons après poly ovulation .

Elle permet donc d’augmenter la pression de sélection sur les mères à taureaux.

De plus, la production d’embryons in vitro permet de gérer les accouplements ovocyte par ovocyte et de varier considérablement le nombre de mâles accouplés à une même femelle et d’obtenir à coup sûr des descendants de chacun des meilleurs accouplements. Grâce à cette technique, le progrès génétique est estimé 10 à 30% supérieur à celui obtenu avec une transplantation embryonnaire classique .

 Cependant, cette technique est très couteuse : le prix de revient du veau est

20 à 30 fois supérieur à celui d’un veau issu de transfert embryonnaire classique .

• Le clonage

Il est très vite apparu que le facteur limitant la multiplication des descendants des animaux d’élite était le faible nombre d’embryons disponibles par donneuse.

 Le clonage des embryons (ou clonage des cellules somatiques) représente potentiellement un grand intérêt pour la diffusion du progrès génétique.

Un clone désigne aujourd’hui un animal produit par la technique de transfert nucléaire (fusion d’une cellule donneuse de noyau avec un ovocyte receveur énucléé).

 Les premières recherches sur le clonage datent des années 80. En sélection, l’utilisation du clonage permettrait d’augmenter la prolificité des génotypes femelles, d’accroitre la précision de leur évaluation et de diffuser plus largement les génotypes d’élites. Le clonage est également particulièrement intéressant en recherche fondamentale et en recherche appliquée. Mais les freins sont nombreux :

Souci de maintenir la variabilité génétique, état actuel de la technique (grande variabilité des clones,Apparition de tares), problème éthique.

• la biotechnologie du génome :

ü  La Sélection assistée par marqueurs (SAM)

la génomique. Désormais, la génomique permet d’envisager la dissection des composantes génétiques des caractères qualitatifs et quantitatifs plus ou moins complexes et de considérer leur utilisation dans la sélection animale.

Elle repose sur la détection des QTL grâce aux marqueurs pour prédire la valeur génétique d’un animal.

 Un index SAM est établit. Cet index englobe les informations relatives à son ascendance, son génome (QTL) et ses performances ainsi que celles de ses filles lorsqu’elles existent.

Avec l’amélioration des connaissances sue les QTL, le nombre de marqueurs utilisés est 150 microsatellites.

la SAM de seconde génération évalue 15 caractères: LAIT, MG, MP, TB, TP, CEL, FER vache, FER génisse, VT, DPJ, AH, AA, LO, PC, LP, ISS, INEL, MO, MA, CC.

L’utilisation des marqueurs en sélection permet, en théorie, d’améliorer le progrès génétique. En effet, ils constituent une information précoce. Ils peuvent augmenter la précision de l’évaluation, ils permettent d’introduire de nouvelles étapes de sélection et d’accroître l’intensité de sélection.

 Chez les bovins laitiers, l’intérêt d’un tel programme se situe essentiellement au niveau des jeunes animaux sans performance propre : les jeunes taureaux candidats au testage sur descendance et les jeunes femelles candidates aux noyaux de sélection. L’objectif de la SAM est de fournir aux sélectionneurs des estimations les plus précises possibles du niveau génétique de ces jeunes animaux sur les objectifs de sé