Génétique du comportement chez le porc

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1 Génétique du comportement chez le porc
Travail 3 Génétique du comportement chez le porc Goffins Magali Lhoir Valérie

2 Introduction Domestication de porcs sauvages venant d’Asie et d’Europe. Traits comportementaux favorisants la domestication: - besoins alimentaires - poids moyen - nature docile - faible lien maternel-néonatal - nature précoce - adaptabilité Comportements sociaux, d’ingestions et exploratoires semblables entre sauvages et domestiques Porcs domestiques plus calmes, plus tranquilles et moins actifs

3 Introduction Les comportements sont différents entre espèces et dans une même espèce. L’objectif du chapitre est de résumer ce qui a été fait jusqu’en 1998 (date du livre) dans le but de fournir des pistes pour les recherches futures.

4 Comportements d’alimentation prise d’aliments en générale
Prise d’alimentation peut atteindre 5% du poids corporel ADFI: prise quotidienne moyenne d’aliments ADG: gain quotidien moyen ADFI a été moins bien étudiée que ADG ADFI et ADG sont fortement corrélés  sélection réussie si on ne se base que sur ADFI

5 Comportements d’alimentation prise d’aliments en générale
Estimations de h² semblables (ADFI: 0,105 ± 0,214; ADG: 0,098 ± 0,07) Corrélation phénotypique de 0,656 et corrélation génétique de 0,176 ± 0,226 Si on sélectionne une réduction de graisse et une augmentation du gain de poids, la prise d’alimentation diminue. Vogeli (1978) a rapporté un déclin de 2% dans la prise d’aliments par génération.

6 Comportements d’alimentation prise d’aliments au post sevrage
Faible prise d’aliments secs dans les heures suivant le sevrage. Graduellement, la prise d’aliments secs  jusqu’au niveau seuil de l’espèce  un début + rapide de prise d’aliments secs signifierait des gains + rapides et probablement + efficaces de poids.

7 Comportements d’alimentation prise d’aliments au post sevrage
Akins (1989) a mesuré le comportement alimentaire chez des porcs sevrés à 28j ( fréres ou demi-fréres). Calcul d’une pente de début de prise d’aliment X: temps d’adaptation après le sevrage Y: temps d’alimentation  les porcs avec une plus grande pente auraient un début plus rapide de prise d’aliment.

8 Comportements d’alimentation prise d’aliments au post sevrage
h² du comportement d’alimentation post sevrage: 0,87 h² pour l’ADG post sevrage: 0,84 ± 0,14 L’ADG de la naissance à l’age adulte est similaire à l’ADG du post sevrage à l’age adulte.

9 Comportements sexuels
Incluent: - comportements de cour par les 2 sexes - expression de l’oestrus - techniques de reproduction Chacune de ces catégories est probablement en tout ou en partie sous contrôle génétique. Certaines races expriment l’oestrus à un âge très jeune (race asiatique > race européenne)  raisons inconnues h² de l’intervalle entre sevrage et oestrus: de 0,17 à 0,36 ± 0,05  le début de l’oestrus pourrait être favorable à la sélection ou à l’identification des principaux gènes responsables du début de l’oestrus Libido masculine: économiquement important  variation génétique à étudier

10 Comportements sociaux
≠ espèces ont été étudiées pour déterminer la variation génétique en ce qui concerne le contrôle de l’agression et de la violence. h² agression: 0,20 Beilharz & Cox (1967) ont montré des effets significatifs du père et de la race concernant l’expression de la dominance chez les porcs. Identification de 2 gènes principaux liés à l’agression (chez la souris): MAOA & NOS

11 Comportements sociaux
MAOA: enzyme de la monoamine oxydase A   de l’agression si mutation ponctuelle du gène  on pourrait conclure que certaines souches de porcs montrant des comportements agressifs peuvent avoir des mutations sembables. NOS: oxyde nitrique synthase neuronal  une  entraîne une  d’agressivité et d’autres symptômes (problèmes de reproduction et gastrique)

12 Comportements sociaux
Intéraction entre les comportements sociaux, environnementaux et alimentaires La détermination de la base génétique du comportement alimentaire a une variation environnementale significative due au statut social des membres du groupe. Pour obtenir une évaluation propre des comportements non sociaux  considérer le comportement du porc en conditions sociales et non-sociales.

13 Stress, alarme, crainte et autres comportements émotifs
Syndrome du stress chez le porc Du stress à la psychobiologie d’adaptation Mesure de la variation interindividuelle des réponses au stress Génétique des comportements émotionels Génétique et réponses neuroendocriniènnes émotionelles

14 1) Syndrome du stress chez le porc
Génétique du stress dominée par le PSS ou hyperthermie maligne  contractures, acidose métabolique,  température  mort Déclenché par des stimulations stressantes, anesthésiques volatiles et relaxants musculaires Pertes économiques:  décés et viande PSE Fréquence ≠ du syndrome entre les races Mutation ponctuelle sur le chromosome 6 (R ryanodine)  défaut ionique (Canaux Ca dans la membrane RS) Transmission autosomale récéssive Sélection basée sur la réponse au test à l’halotane

15 2) Du stress à la psychobiologie d’adaptation
Etude des ajustements physiologiques pour maintenir l’homéostasie dans un environnement variable  concept du stress Canon (1935): spécificité des réponses du SNS perdue quand l’intensité du stimulus déborde les mécanismes de régulation Actions cardiovasculaire et métabolique = ajustements permettant une adaptation comportementale

16 2) Du stress à la psychobiologie d’adaptation
Selye (1936): activation de la surrénale via l’axe HHS  glucocorticoïde = réponse non spécifique aux stimulations Mason (1971): cette non spécificité de réponses est le résultat de l’activation émotive dû à l’environnement.  réponse non stéréotypée mais dépendant de la réaction de l’individu et de l’efficacité du contrôle comportemental

17 3) Mesure de la variation interindividuelle des réponses au stress
Exposition de ≠ animaux à des nouveaux environnements = essai sur terrain ouvert Mesure de: mouvements, temps d’exploration, vocalisations, fèces, urines Essais compliqués par la présence de nourriture ou d’objets nouveaux = conflit de motivation ≠ essais ont été réalisés dont ceux de Forkman et al. (1995): comparaison des comportements des porcelets dans des tests sociaux et non sociaux et analyse d’UN composant principal pour étudier le rapport entre les ≠ mesures  3 traits indépendants de personnalité: agression, sociabilité, exploration

18 3) Mesure de la variation interindividuelle des réponses au stress
Situations non-sociales: activité motrice et réactivité émotionnelle = dimensions indépendantes Situations sociales: comportement agressif et recherche de contact = dimensions indépendantes, non liées à l’activité et à l’émotivité Chacun de ces traits est favorisé par ≠ mécanismes biologiques et il est important de distinguer ces caractères si on recherche leurs influences génétiques.

19 4) Génétique des comportements émotionels
Variabilité des scores sur terrain ouvert + grande entre les portées que dans les portées Trait sous contrôle multigénique (caractère normalement distribué après intercross F2 entre père LW et mère MS et éventail de variation par comparaison de ≠ races) h² du score de locomotion faible (0,16) Sélection génétique sur base des performances de croissances   de l’activité mais aucun changement de l’activité exploratoire dans un environnement nouveau, temps d’alimentation modérément >,  interaction sociale

20 4) Génétique des comportements émotionels
Grandes ≠ individuelles vis-à-vis de la crainte des humains  serait sous contrôle génétique h² « crainte des humains »: 0,376 ± 0,19  continuer la sélection pour facilité la manipulation

21 5) Génétique et réponses neuroendocriniènnes émotionelles
Différences interindividuelles et inter-raciales dans les niveaux de circulations du cortisol liées aux changements de la réponse surrénalienne à l’ACTH (porcs et humains), mais trait stable dans l’individu même Réponse du cortisol à l’ACTH influencée par un environnement stressant chronique et des facteurs génétiques Etude d’une F2 LWxMS  contrôle multigénique de l’activité: transmission autosomale dominante du trait « haut cortisol »

22 5) Génétique et réponses neuroendocriniènnes émotionelles
Lien entre l’activité de l’axe HHS et traits de production  la sélection sur base des performances de croissance   du cortisol plasmatique et capacité de liaison maximum des corticostéroïdes

23 Comportements anormaux
Anormal = tout ce qui sort de la norme : comportements non désirés dont les causes ou les mécanismes peuvent être inconnus Prédisposition génétique possible dans des environnements donnés Une étude sur le comportement de truies en box de gestation, groupées dans des catégories stréotypées d’expression « mordre les barres » montre une distribution très large des stéréotypes  la variation de ce comportement justifie une recherche sur les gènes potentiellements responsables

24 Comportements anormaux
2 formes de cannibalisme: - porcs en croissance mangeant des annexes - massacre des porcelets par les truies périparturientes (truies sauvages) h² cannibalisme maternel estimée sur base des données des filles (demi-sœur): 0,12 à 0,25 h² cannibalisme maternel estimée à partir de la régression mère-fille: 0,49 à 0,87  effet maternel fort

25 Comportements anormaux
 bonne chance de succés si sélection contre ce comportement dans un troupeau avec h² modéré Taux de cannibalisme > chez les truies vivants à l’extérieur  ne pas attribuer ce comportement aux logements internes et confinés

26 Comportements anormaux
Temps de repos variable entre porcs  conséquences ≠ (taux de porcelets écrasés < pour les truies ne se reposant pas) h² de la fréquence de repos (frères): 0,41 ± 0,14 h² de la durée de repos (frères): 0,43 ± 0,14  héritabilité élevée et faible variation

27 Comportements anormaux
Si nous pouvions identifier les gènes qui contrôlent les comportements anormaux nous pourrions alors découvrir si les animaux exposés à un bien être sont plus enclin à avoir des niveaux élevés ou non pour ces comportements. Les décisions concernant le bien être animal dans des systèmes de production risquent d’être inapropriées en l’absence d’informations génétique comportementales.

28 Conclusions Peu de travaux concernant la génétique du comportement du porc ont été effectués malgrés des soucis économiques et de société. Conséquences de la domestication  changement du comportement suite à la sélection génétique et au contrôle de l’environnement On estime qu’il faut un h² bas à moyen pour les comportements alimentaires, sexuels, sociaux, émotionnels et relatifs aux stress.

29 Conclusions Certains gènes modulant les comportements sont identifiés chez les souris mais d’autres restent à découvrir. Un travail important, notamment concernant l’identification des gènes influençant les ≠ comportements, reste à faire.

30 Bibliographie J.J. McGlone, C.Désaultés, P. Morméde and M. Heup (1998) Genetics of behaviour. The genetics of the pig chap. 10, Cours de génétique de 1er doctorat