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G é n é tique du comportement chez le porc Travail 3 Goffins Magali Lhoir Valérie.

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1 G é n é tique du comportement chez le porc Travail 3 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-n é onatal - nature pr é coce - adaptabilit é 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 diff é rents entre esp è ces et dans une même esp è ce. L objectif du chapitre est de r é sumer ce qui a é t é 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 g é n é rale Prise d alimentation peut atteindre 5% du poids corporel ADFI: prise quotidienne moyenne d aliments ADG: gain quotidien moyen ADFI a é t é moins bien é tudi é e que ADG ADFI et ADG sont fortement corr é l é s s é lection r é ussie si on ne se base que sur ADFI

5 Comportements d alimentation prise d aliments en g é n é rale Estimations de h ² semblables (ADFI: 0,105 ± 0,214; ADG: 0,098 ± 0,07) Corr é lation ph é notypique de 0,656 et corr é lation g é n é tique de 0,176 ± 0,226 Si on s é lectionne une r é duction de graisse et une augmentation du gain de poids, la prise d alimentation diminue. Vogeli (1978) a rapport é un d é clin de 2% dans la prise d aliments par g é n é ration.

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 esp è ce un d é but + 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 mesur é le comportement alimentaire chez des porcs sevr é s à 28j ( fr é res ou demi-fr é res). Calcul d une pente de d é but de prise d aliment X: temps d adaptation apr è s le sevrage Y: temps d alimentation les porcs avec une plus grande pente auraient un d é but plus rapide de prise d aliment.

8 Comportements d alimentation prise d aliments au post sevrage h ² du comportement d alimentation post sevrage: 0,87 h ² 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 cat é gories est probablement en tout ou en partie sous contrôle g é n é tique. Certaines races expriment l oestrus à un âge tr è s jeune (race asiatique > race europ é enne) raisons inconnues h ² de l intervalle entre sevrage et oestrus: de 0,17 à 0,36 ± 0,05 le d é but de l oestrus pourrait être favorable à la s é lection ou à l identification des principaux g è nes responsables du d é but de l oestrus Libido masculine: é conomiquement important variation g é n é tique à é tudier

10 Comportements sociaux esp è ces ont é t é é tudi é es pour d é terminer la variation g é n é tique en ce qui concerne le contrôle de l agression et de la violence. h ² agression: 0,20 Beilharz & Cox (1967) ont montr é des effets significatifs du p è re et de la race concernant l expression de la dominance chez les porcs. Identification de 2 g è nes principaux li é s 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 g è ne on pourrait conclure que certaines souches de porcs montrant des comportements agressifs peuvent avoir des mutations sembables. NOS: oxyde nitrique synthase neuronal une entra î ne une d agressivit é et d autres symptômes (probl è mes de reproduction et gastrique)

12 Comportements sociaux Int é raction entre les comportements sociaux, environnementaux et alimentaires La d é termination de la base g é n é tique du comportement alimentaire a une variation environnementale significative due au statut social des membres du groupe. Pour obtenir une é valuation propre des comportements non sociaux consid é rer le comportement du porc en conditions sociales et non-sociales.

13 Stress, alarme, crainte et autres comportements é motifs 1) Syndrome du stress chez le porc 2) Du stress à la psychobiologie d adaptation 3) Mesure de la variation interindividuelle des r é ponses au stress 4) G é n é tique des comportements é motionels 5) G é n é tique et r é ponses neuroendocrini è nnes é motionelles

14 1) Syndrome du stress chez le porc G é n é tique du stress domin é e par le PSS ou hyperthermie maligne contractures, acidose m é tabolique, temp é rature mort D é clench é par des stimulations stressantes, anesth é siques volatiles et relaxants musculaires Pertes é conomiques: d é c é s et viande PSE Fr é quence du syndrome entre les races Mutation ponctuelle sur le chromosome 6 (R ryanodine) d é faut ionique (Canaux Ca dans la membrane RS) Transmission autosomale r é c é ssive S é lection bas é e sur la r é ponse au test à l halotane

15 2) Du stress à la psychobiologie d adaptation Etude des ajustements physiologiques pour maintenir l hom é ostasie dans un environnement variable concept du stress Canon (1935): sp é cificit é des r é ponses du SNS perdue quand l intensit é du stimulus d é borde les m é canismes de r é gulation Actions cardiovasculaire et m é tabolique = ajustements permettant une adaptation comportementale

16 2) Du stress à la psychobiologie d adaptation Selye (1936): activation de la surr é nale via l axe HHS glucocortico ï de = r é ponse non sp é cifique aux stimulations Mason (1971): cette non sp é cificit é de r é ponses est le r é sultat de l activation é motive d û à l environnement. r é ponse non st é r é otyp é e mais d é pendant de la r é action de l individu et de l efficacit é du contrôle comportemental

17 3) Mesure de la variation interindividuelle des r é ponses au stress Exposition de animaux à des nouveaux environnements = essai sur terrain ouvert Mesure de: mouvements, temps d exploration, vocalisations, f è ces, urines Essais compliqu é s par la pr é sence de nourriture ou d objets nouveaux = conflit de motivation essais ont é t é r é alis é s 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 é tudier le rapport entre les mesures 3 traits ind é pendants de personnalit é : agression, sociabilit é, exploration

18 3) Mesure de la variation interindividuelle des r é ponses au stress Situations non-sociales: activit é motrice et r é activit é é motionnelle = dimensions ind é pendantes Situations sociales: comportement agressif et recherche de contact = dimensions ind é pendantes, non li é es à l activit é et à l é motivit é Chacun de ces traits est favoris é par m é canismes biologiques et il est important de distinguer ces caract è res si on recherche leurs influences g é n é tiques.

19 4) G é n é tique des comportements é motionels Variabilit é des scores sur terrain ouvert + grande entre les port é es que dans les port é es Trait sous contrôle multig é nique (caract è re normalement distribu é apr è s intercross F2 entre p è re LW et m è re MS et é ventail de variation par comparaison de races) h ² du score de locomotion faible (0,16) S é lection g é n é tique sur base des performances de croissances de l activit é mais aucun changement de l activit é exploratoire dans un environnement nouveau, temps d alimentation mod é r é ment >, interaction sociale

20 4) G é n é tique des comportements é motionels Grandes individuelles vis- à -vis de la crainte des humains serait sous contrôle g é n é tique h ² « crainte des humains » : 0,376 ± 0,19 continuer la s é lection pour facilit é la manipulation

21 5) G é n é tique et r é ponses neuroendocrini è nnes é motionelles Diff é rences interindividuelles et inter-raciales dans les niveaux de circulations du cortisol li é es aux changements de la r é ponse surr é nalienne à l ACTH (porcs et humains), mais trait stable dans l individu même R é ponse du cortisol à l ACTH influenc é e par un environnement stressant chronique et des facteurs g é n é tiques Etude d une F2 LWxMS contrôle multig é nique de l activit é : transmission autosomale dominante du trait « haut cortisol »

22 5) G é n é tique et r é ponses neuroendocrini è nnes é motionelles Lien entre l activit é de l axe HHS et traits de production la s é lection sur base des performances de croissance du cortisol plasmatique et capacit é de liaison maximum des corticost é ro ï des

23 Comportements anormaux Anormal = tout ce qui sort de la norme : comportements non d é sir é s dont les causes ou les m é canismes peuvent être inconnus Pr é disposition g é n é tique possible dans des environnements donn é s Une é tude sur le comportement de truies en box de gestation, group é es dans des cat é gories str é otyp é es d expression « mordre les barres » montre une distribution tr è s large des st é r é otypes la variation de ce comportement justifie une recherche sur les g è nes potentiellements responsables

24 Comportements anormaux 2 formes de cannibalisme: - porcs en croissance mangeant des annexes - massacre des porcelets par les truies p é riparturientes (truies sauvages) h ² cannibalisme maternel estim é e sur base des donn é es des filles (demi-s œ ur): 0,12 à 0,25 h ² cannibalisme maternel estim é e à partir de la r é gression m è re-fille: 0,49 à 0,87 effet maternel fort

25 Comportements anormaux bonne chance de succ é s si s é lection contre ce comportement dans un troupeau avec h ² mod é r é Taux de cannibalisme > chez les truies vivants à l ext é rieur ne pas attribuer ce comportement aux logements internes et confin é s

26 Comportements anormaux Temps de repos variable entre porcs cons é quences (taux de porcelets é cras é s < pour les truies ne se reposant pas) h ² de la fr é quence de repos (fr è res): 0,41 ± 0,14 h ² de la dur é e de repos (fr è res): 0,43 ± 0,14 h é ritabilit é é lev é e et faible variation

27 Comportements anormaux Si nous pouvions identifier les g è nes qui contrôlent les comportements anormaux nous pourrions alors d é couvrir si les animaux expos é s à un bien être sont plus enclin à avoir des niveaux é lev é s ou non pour ces comportements. Les d é cisions concernant le bien être animal dans des syst è mes de production risquent d être inapropri é es en l absence d informations g é n é tique comportementales.

28 Conclusions Peu de travaux concernant la g é n é tique du comportement du porc ont é t é effectu é s malgr é s des soucis é conomiques et de soci é t é. Cons é quences de la domestication changement du comportement suite à la s é lection g é n é tique et au contrôle de l environnement On estime qu il faut un h ² bas à moyen pour les comportements alimentaires, sexuels, sociaux, é motionnels et relatifs aux stress.

29 Conclusions Certains g è nes modulant les comportements sont identifi é s chez les souris mais d autres restent à d é couvrir. Un travail important, notamment concernant l identification des g è nes influen ç ant les comportements, reste à faire.

30 Bibliographie J.J. McGlone, C.D é sault é s, P. Morm é de and M. Heup (1998) Genetics of behaviour. The genetics of the pig chap. 10, Cours de g é n é tique de 1 er doctorat


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