Déterminisme génétique et étude métabolique des problèmes de fertilité des vaches laitières hautes productrices – Fertilité 1

Depuis plusieurs années, la fertilité des vaches laitières hautes productrices (VLHP) n'a cessé de se dégrader. Des travaux réalisés par les généticiens indiquent que cette baisse de fertilité est liée à l'intensité de la sélection sur la production laitière. En effet, ces VLHP mobilisent de façon excessive leurs réserves énergétiques, ce qui les conduit à pénaliser leur reproduction.
Afin de mieux appréhender le déterminisme génétique qui sous-tend cette baisse de fertilité, un programme de détection de QTL chez les bovins a été entrepris entre 1996 et 2000 par le département de génétique Animale de l'INRA en collaboration avec l'UNCEIA et le GIE LABOGENA. Ce programme a permis la détection de trois QTLs impliqués dans la baisse de fertilité, mesurée par le taux de réussite à l'insémination artificielle. Ces QTLs sont localisés sur les chromosomes 1, 3 et 7. L'équipe d'André Eggen (Laboratoire de Génétique biochimique et de Cytogénétique [LGBC], INRA, Jouy en Josas) a ensuite entrepris une cartographie fine du QTL de fertilité situé sur le chromosome 7. Par cartographie comparée, l'intervalle de localisation du QTL définit actuellement une région de 4-6 Mb sur le chromosome 5 humain. En s'appuyant ensuite sur les travaux de cartographie physique réalisés au sein de l'équipe de L. Schibler (LGBC), des contigs de BAC ont été identifiés comme appartenant à la zone d'intérêt, avec pour objectif d'obtenir une couverture complète de l'intervalle de localisation. Actuellement, cette carte physique est partiellement couverte par 10 contigs, ce qui représente près de 450 clones de BAC.
Le objectifs de ce projet sont, d'une part, de poursuivre le travail visant à identifier les gènes et les mutations présentes dans les QTLs impliqués dans la baisse de fertilité, et d'autre part, compte tenu de la forte corrélation négative entre cette baisse de fertilité et l'intensité de la mobilisation des réserves énergétiques, d'étudier le rôle des voies métaboliques candidates (insuline, acides gras), dans la fonction de reproduction chez la vache. Ce travail permettra de mieux comprendre à terme, les relations entre génotype et phénotype.
Les travaux se dérouleront en quatre étapes. La première étape sera prise en charge par M. Gautier (équipe d'A. Eggen), elle consistera à rechercher de nouveaux marqueurs dans la région du QTL de fertilité située sur le chromosome 7. Ces marqueurs permettront de se rapprocher le plus possible du gène en cause, en supposant qu'il est unique.
La deuxième étape sera réalisée à la fois à Jouy en Josas dans l'équipe d'A. Eggen et à Nouzilly dans l'équipe de P. Monget. Elle aura pour but d'identifier parmi les gènes compris dans la région du QTL, ceux qui sont exprimés dans des tissus « candidats » au phénotype (tissus impliqués principalement dans la reproduction ou dans le métabolisme, axe hypothalamo-hypophysaire, ovaires, thyroïde, tissu adipeux, surrénales…) par une approche de type CREA (Chromosome Region Expression Array). Les BACs couvrant cette région du QTL seront préparés et déposés sur des membranes. Ces travaux nous permettront de trouver des candidats « expressionnels » parmi les candidats positionnels.
La troisième étape sera consacrée à une étude de faisabilité afin de pouvoir acquérir à Nouzilly, dans l'étable nouvellement construite, des animaux porteurs des haplotypes Fertil «-/-» et Fertil « +/+ ». En effet, afin de réaliser des études phénotypiques fines (mesure de la prise alimentaire, de la production laitière, de l'état corporel, étude de différents paramètres sanguins sans oublier des mesures du métabolisme et des observations du comportement social et sexuel) des femelles devront être identifiées. Ces animaux pourront être obtenus selon différentes stratégies qui seront discutées avec A. Malafosse et S. Fritz de l'UNCEIA, A. Eggen (LGBC, INRA) et P. Faverdin (UMR Agrocampus INRA Production du lait, St Gilles). Les études phénotypiques à suivre feront l'objet d'un renouvellement