Aptitude des vaches laitières à se reproduire en systèmes pâturants contrastés: Quelle vache pour

206 Pages·2017·28.02 MB·French

by  Nicolas Bédère

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Jeàtie(cid:374)sàd’a(cid:271)o(cid:396)dà(cid:259)à(cid:396)e(cid:373)e(cid:396)(cid:272)ie(cid:396)àlaà(cid:396)(cid:288)gioA(cid:374)àcBk(cid:396)entaog(cid:374)weàleetàdlegsàpm(cid:396)oeg(cid:396)na(cid:373)ts(cid:373)esàFP(cid:1011):(cid:1006)(cid:1004)(cid:1004)(cid:1011)-2013 et en particulier
le p(cid:396)ojetàeu(cid:396)op(cid:288)e(cid:374)àPROLIFICà(cid:894)(cid:271)ou(cid:396)seà(cid:374)°(cid:1007)(cid:1005)(cid:1005)(cid:1011)(cid:1011)(cid:1010)(cid:895)àd’a(cid:448)oi(cid:396)à(cid:272)o-financé ce projet de thèse. Je remercie
ág(cid:396)o(cid:272)a(cid:373)pusàOuestàetàl’(cid:288)(cid:272)oleàdo(cid:272)to(cid:396)aleàVie-Agro-Santé de leur accompagnement universitaire, et
l’UMRàPEGá“E,àág(cid:396)o(cid:272)a(cid:373)pusàOuestàetàl’INRáàpou(cid:396)àso(cid:374)àa(cid:272)(cid:272)ueilàetà(cid:272)etàapprentissage de la recherche
par la recherche.
I am also very grateful to Brendan Horan who accepted to review the present manuscript. As you
know I am more comfortable with French than English and I hope my English is not too despairing…à
Je voudrais aussi remercier Marie Saint-Dizier d’a(cid:448)oi(cid:396)àa(cid:272)(cid:272)ept(cid:288)àdeàp(cid:396)e(cid:374)d(cid:396)eàleàte(cid:373)psàd’(cid:288)(cid:448)alue(cid:396)à(cid:272)eà
travail, ainsi que Pascale Le Mezec, Hélène Quesnel et Henri Seegers d’a(cid:448)oi(cid:396)àa(cid:272)(cid:272)ept(cid:288)àleà(cid:396)ôleà
d’examinateur dans l’(cid:288)(cid:448)aluatio(cid:374)àde ce projet de recherche.
Merci à…
…Catherine Disenhaus d’a(cid:448)oi(cid:396)àp(cid:396)opos(cid:288)à(cid:272)eàp(cid:396)ojet,àt(cid:396)ou(cid:448)(cid:288)àlesàfo(cid:374)dsà(cid:894)(cid:272)a(cid:396)à(cid:272)’estàaussiàçaàlaà
recherche), accepté de diriger cette thèse et le thésard qui allait avec. Merci aussi pour ces pauses
(cid:272)af(cid:288)àa(cid:374)i(cid:373)(cid:288)esàdeàtesà(cid:373)ai(cid:374)tesàa(cid:448)e(cid:374)tu(cid:396)es…. Les citer serait trop long : du coup de cutter sur le petit
doigt à la broche déshabilleuse en passant par les voisins défenestrés... tu devrais écrire un roman !
…Luc Delaby,àd’a(cid:448)oi(cid:396)àa(cid:272)(cid:272)ept(cid:288)àdeà(cid:272)o-encadrer ce travail, d’a(cid:448)oi(cid:396)à(cid:272)o(cid:374)çuàetàd’a(cid:374)i(cid:373)e(cid:396)àu(cid:374)àtel
dispositif expérimental, pour la collecte etàl’a(cid:374)al(cid:455)seàdesàdo(cid:374)(cid:374)(cid:288)esàetàleu(cid:396)à(cid:448)alo(cid:396)isatio(cid:374). Merci aussi
pour ta bienveillance et ta sympathie à mon égard. « A bientôt, quelque part ou ailleurs », en tout
cas avec plaisir !
…Vincent Ducrocq,àjeàpe(cid:374)seà(cid:395)u’o(cid:374)àpeutàdi(cid:396)eà(cid:395)ueàtuà(cid:373)’asàaussià(cid:272)o-encadré, maintenant que
jeàdisposeàduà“u(cid:396)(cid:448)i(cid:448)alàKitàetà(cid:395)ueàjeàsaisà(cid:373)’e(cid:374)àse(cid:396)(cid:448)i(cid:396),àje pars serein. Merci aussi à Didier Boichard et
toi de votre accueil à Jouy-en-Josasàai(cid:374)sià(cid:395)u’(cid:259)àtousà(cid:272)eu(cid:454)à(cid:395)uià(cid:373)’o(cid:374)tàappo(cid:396)t(cid:288)àleu(cid:396)àaideà(cid:272)hezà(cid:448)ous,àe(cid:374)à
particulier Rachel Lefebvre.
…Erwan Cutullic, pour tout ce que tuà(cid:373)’asàl(cid:288)gu(cid:288)àetà(cid:373)e(cid:396)(cid:272)iàdeà(cid:272)eà(cid:395)ueàtuà(cid:374)’asàpasàeuàleàte(cid:373)psà
deàfai(cid:396)e,àilàfallaità(cid:271)ie(cid:374)à(cid:395)u’ilà(cid:373)’e(cid:374)à(cid:396)este ! Merci du temps que tu as passé à me guider au début de la
th(cid:287)se,àetàe(cid:374)(cid:272)o(cid:396)eàaujou(cid:396)d’huiàdeàto(cid:374)àsoutien et remarques pertinentes.
…Ségolène Leurent-Colette de veiller à ce que tout se passe bien au domaine
expérimental et en particulier pour « 2014 ».
…Florence Garcia-Launay deà(cid:373)’a(cid:448)oi(cid:396)àfaitàapp(cid:396)(cid:288)(cid:272)ie(cid:396)àlaà(cid:373)(cid:288)ta-a(cid:374)al(cid:455)se…àetà(cid:272)’(cid:288)taitàpou(cid:396)ta(cid:374)tà(cid:373)alà
parti !
…Bénédicte Grimard, Didier Boichard, Clément Allain et Philippe Vernon d’a(cid:448)oi(cid:396)àa(cid:272)(cid:272)ept(cid:288)àdeà
participer aux comités de thèse, des échanges enrichissants que nous avons pu avoir et de vos
conseils avisés.
…Jaap van Milgen deà(cid:373)’a(cid:448)oi(cid:396)àa(cid:272)(cid:272)ueillià(cid:259)àl’UMRàPEGá“E et à Sophie Lemosquet d’a(cid:448)oi(cid:396)à
partagé ton bureau avec moi.
…Rémy Delagarde pour ton a(cid:272)(cid:272)ueilàda(cid:374)sàl’(cid:288)(cid:395)uipeà“Y“LáIT,àai(cid:374)sià(cid:395)ueàtouteàl’(cid:288)(cid:395)uipe pour nos
échanges scientifiques, culinaires ou amicaux. Je repars avec beaucoup de bons souvenirs grâce à
3
vous Christine Baratte, Nadège Edouard, Anne-Isabelle Graux, Amélie Fisher, Alexia Charpentier,
Florence Dufreneix, Ana Roca-Fernandez, Marcolino Miguel, Rémi Resmond, Laurent Dumercy.
…Philippe Faverdin pour ton accompagnement dès le début, avec cette soirée « thèse ou
pas thèse, telle est la question »,àjus(cid:395)u’(cid:259)àlaàde(cid:396)(cid:374)i(cid:287)(cid:396)eàsoi(cid:396)(cid:288)eàdeàpla(cid:374)(cid:272)he, tes conseils avisés, tes
exigences et ta bienveillance.
…Jocelyne Flament-Guinard,à deà (cid:373)’a(cid:448)oi(cid:396)à laiss(cid:288)à t(cid:396)ou(cid:448)e(cid:396)à (cid:396)efugeà e(cid:374)à SPA ! Je repars avec
beaucoup de bons sou(cid:448)e(cid:374)i(cid:396)s,à(cid:448)ousàallezà(cid:396)(cid:288)ussi(cid:396)à(cid:259)àfai(cid:396)eà(cid:396)eg(cid:396)ette(cid:396)àl’ág(cid:396)oà(cid:259)àu(cid:374)àEsaïe(cid:374) ! Merci pour tous
ces petits bonheurs du quotidien Clara Lambard, Marie-Emmanuelle Blanchard, Lucile Montagne,
Yannick Le Cozler, Anne-Lise Jacquot, Maryline Kouba, Vanessa Lollivier, Pierre-Guy Marnet et
Jean-François Grongnet. Merci en particulier à Clémentine Charton, Justine Faure, et Lucile Hervé
d’avoir été de très bonnes coloc’ de bureau !
…Laurence Thébaut, Marie-Claude Quintard, Laetitia Heurlin, et Eric Roussel d’a(cid:448)oi(cid:396)à(cid:288)t(cid:288)àsià
arrangeants lors des petits aléas des missions. Merci à Emilie Bernard et Agnès Girard d’a(cid:448)oi(cid:396)à
contribué à la méta-analyse. Merci à tous les agents de PEGASE pour vos bons plans : du vin au
comté, pour les pique-niques et cochons grillés !
…Jacques Portanguen pour la P etàlaàsp(cid:288)l(cid:288)ologieàda(cid:374)sàlesà(cid:272)o(cid:374)gel’àau(cid:454)àdiff(cid:288)(cid:396)e(cid:374)tsàsous-sols,
4
pour ta compagnie pour rentrer dans notre fief vitréen (ces kilomètres avec toi ont souvent servi de
soupape(cid:895),àpou(cid:396)àto(cid:374)àsoutie(cid:374)àda(cid:374)sàl’effo(cid:396)tà(cid:894)i(cid:374)telle(cid:272)tuelàetàspo(cid:396)tif(cid:895),àpou(cid:396)àtaà(cid:271)i(cid:287)(cid:396)e maison !
…les copains, que serait le thésard sans un tel comité de soutien ?! Je ne listerai ici
personne :à(cid:272)’estàlo(cid:374)gàetàt(cid:396)opà(cid:396)is(cid:395)u(cid:288) ! Je suisàu(cid:374)àpeuàt(cid:289)teàe(cid:374)àl’ai(cid:396)àetà(cid:259)àl’heu(cid:396)eàde sortir une « liste à la
Prévert » des noms de mes amis l’oubli me guette. C’estàdo(cid:374)(cid:272)àsans incident diplomatique que je
tiens à tous vous remercier pour ces instants défoulatoires, les sorties à cheval ou en chien de
traineau, pour les escape-games,àleà(cid:271)o(cid:449)li(cid:374)g…àetà(cid:373)(cid:289)(cid:373)eàda(cid:374)sàlesà(cid:271)a(cid:396)sà(cid:396)e(cid:374)(cid:374)ais ! Merci également aux
copains d’a(cid:448)a(cid:374)tà(cid:272)etteà(cid:448)ieà(cid:259)àl’INRá,à(cid:448)ousà(cid:288)tiezàe(cid:374)(cid:272)o(cid:396)eàu(cid:374)eàfoisàl(cid:259)àpou(cid:396)à(cid:373)eàsoute(cid:374)i(cid:396)àda(cid:374)sà(cid:272)eà(cid:374)ou(cid:448)eauà
challenge. Vous êtes tous des amis en or, ne changez pas !
…la famille, de votre soutien infaillible malgré parfois quelques regards perplexes. Vous êtes
l(cid:259)àpou(cid:396)à(cid:373)oi,à(cid:373)’a(cid:272)(cid:272)o(cid:373)pag(cid:374)ezàda(cid:374)sàmes choix, vous êtes parfaits.
…Muriel,àdeà(cid:373)’a(cid:448)oi(cid:396)àsoute(cid:374)u,à(cid:288)(cid:272)out(cid:288),à(cid:396)assu(cid:396)(cid:288),àse(cid:272)ou(cid:288),àd’a(cid:448)oi(cid:396)à(cid:448)eill(cid:288)à(cid:259)à(cid:272)eà(cid:395)ueàjeà(cid:396)esteà(cid:373)oi-
même au travers de ces 3 années uniques, bref : deà(cid:373)’ai(cid:373)e(cid:396)à(cid:272)o(cid:373)(cid:373)eàtuàleàfais.à

Je me suis éclaté durant ces 3 dernières années, et je compte bien continuer !
4
Peer-reviewed articles in internPatrioonmal osctieinotnifi co jofu trhnaels :r esults
Bedere, N., E. Cutullic, L. Delaby, F. Garcia-Launay, C. Disenhaus Meta-analysis about the
competition between reproduction and production performance in dairy cows. Manuscript under
review in Journal of Dairy Science.

Bedere, N., L. Delaby, V. Ducrocq, S. Leurent-Colette, C. Disenhaus. 2016. Towards improved post-
partum cyclicity of primiparous dairy cows: effects of genetic merit for production traits under
contrasted feeding systems. Journal of Dairy Science 99:1266-1276.

Bedere, N., C. Disenhaus, V. Ducrocq, S. Leurent-Colette, L. Delaby. Ability of dairy cows to be
inseminated according to breed and genetic merit for production traits under contrasting pasture
based feeding systems. Manuscript accepted the 12/09/2016 for publication in Animal.

Bedere, N., C. Disenhaus, V. Ducrocq, S. Leurent-Colette, L. Delaby. Ability of dairy cows to ensure
pregnancy according to breed and genetic merit for production traits under contrasting pasture
based systems. Manuscript accepted the 12/12/2016 for publication in the Journal of Dairy Science.

International conference proceedings
Oral communications
Bedere, N., Delaby, L., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2016. The cow for the system: limiting
milk yield and body condition loss to ensure reproduction on time, in: 67th Annual Meeting of the
European Federation of Animal Science. Belfast, Ireland.

Bedere, N., Delaby, L., Ducrocq, V., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2015. Towards a better
understanding of the effect of genetic merit for milk production on post-partum cyclicity of first
lactation dairy cows., in: ADSA-ASAS Joint Annual Meeting. Journal of Animal Science, vol. 93,
Suppl.s3 / Journal of Dairy Science, vol. 98, Suppl. 2, Orlando, Florida.

Bedere, N., Delaby, L., Ducrocq, V., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2015. Resumption of luteal
activity in first lactation cows is mainly affected by genetic characteristics, in: 66th Annual Meeting
of the European Federation of Animal Science. Warsaw, Poland.
Posters
Bedere, N., Delaby, L., Ducrocq, V., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2016. Selecting on fat and
protein content instead of milk yield would not improve dairy cows’àfe(cid:396)tilit(cid:455), in: 67th Annual
Meeting of the European Federation of Animal Science. Belfast, Ireland.

National conference proceedings
Oral communications
Bedere, N., Delaby, L., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2015. Les vaches capables de limiter leur
p(cid:396)odu(cid:272)tio(cid:374)àlaiti(cid:287)(cid:396)eàetàleu(cid:396)àa(cid:373)aig(cid:396)isse(cid:373)e(cid:374)tàlo(cid:396)sàd’u(cid:374)eà(cid:396)est(cid:396)i(cid:272)tio(cid:374)àali(cid:373)e(cid:374)tai(cid:396)eàso(cid:374)tà(cid:272)ellesà(cid:395)uiàseà
reproduisent le mieux, in: Rencontres Recherche Ruminants. Paris, France.
5
Posters
Bedere, N., Delaby, L., Ducrocq, V., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2016. L’aptitudeàdesà(cid:448)a(cid:272)hesà
laitières à assurer chaque étape de la reproduction dépend de leurs caractéristiques génétiques, in:
Rencontres Recherche Ruminants. Paris, France.

Popular science
Posters
Bedere, N., Delaby, L., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2016. Sélectionner pour la production
laitière via les taux, quelles conséquences sur la reproduction des vaches ? Affiche à la Journée Des
Doctorants. Saint-Gilles, France.

Bedere, N., Delaby, L., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2015. Faciliter la reproduction des vaches
en temps limité. Affiche aux Prairiales Normandie du Pin, journée professionnelle. Exmes, France.

Bedere, N., Delaby, L., Leurent-Colette, S., Disenhaus, C., 2015. Se reproduire en temps limité :

effets génétiques. Affiche aux Prairiales Normandie du Pin, journée professionnelle. Exmes, France.
6
Introduction ..........................................T...a...b...l..e... .o...f.. .C....o...n...t..e...n...t.......................................................... 11
Chap. I – Literrature review ................................................................................................................... 13
1 From calving to re-calving: basics of the physiology of the series of reproductive steps. ........................ 15
1.1 Ovarian activity .................................................................................................................................. 15
1.2 Oestrus and sexual behaviours.......................................................................................................... 19
1.3 Conception and pregnancy ................................................................................................................ 23
1.4 Resumption of postpartum reproduction activity ............................................................................. 26
1.5 Trade-offs .......................................................................................................................................... 28
2 Factors impacting reproductive performance of dairy cows .................................................................... 34
2.1 Animal characteristics ....................................................................................................................... 34
2.1.1 Genetics: a structural source of variation ................................................................................. 34
2.1.2 Health problems associated with reproduction failure ............................................................. 40
2.1.3 Effect of time as age, parity and lactation stage on reproduction ............................................ 40
2.2 Farming systems characteristics ........................................................................................................ 41
2.2.1 Reproduction management....................................................................................................... 41
2.2.2 Nutritional strategies to pilot trade-off ..................................................................................... 41
2.2.3 Milking practice ......................................................................................................................... 44
2.3 Genetic by environment interactions: adaptive strategies and reproduction .................................. 45
3 Quantitative approach of the competition between lactation and reproduction to identify leverages .. 47
Chap. II – Scientific Approach ................................................................................................................. 79
1 Scientific background ................................................................................................................................ 81
2 Research questions and hypotheses ......................................................................................................... 82
3 Strategy to address these questions and test the hypotheses ................................................................. 82
Focus on the constitution of the genetic groups ............................................................................................... 84
Chap. III – Genetics of cyclicity of primiparous cows ................................................................................ 87
Chap. IV – Ability of dairy cows to be inseminated ............................................................................... 101
Chap. V – Ability of dairy cows to ensure pregnancy .............................................................................. 119
Chap. VI – Global discussion ................................................................................................................. 147
1 The effects of milk production and body reserve management differ in importance according to the
reproductive step ............................................................................................................................................ 148
2 Towards selection for fertile and productive cows ................................................................................. 150
2.1 Is selection for high fat and protein content instead of milk yield beneficial to reproduction
performance? .............................................................................................................................................. 150
7
2.2 Perspective of genetic selection to safeguard body reserve or for feed efficiency to improve
reproduction performance .......................................................................................................................... 154
3 Towards farming strategies to cope with reproduction decline ............................................................. 157
3.1 What nutritional management can contribute to improving fertility? ........................................... 157
3.2 Reducing dry period length to shorten the postpartum anovulation ............................................. 158
3.3 Lowering milking frequency to change the trade-offs between lactation and reproduction ......... 159
3.4 Managing rearing and culling to take control over the effects of time .......................................... 161
3.5 Monitoring body condition for individual reproduction management ........................................... 162
3.6 The role of precision livestock farming ........................................................................................... 163
4 F(cid:396)o(cid:373)àG×Eài(cid:374)te(cid:396)a(cid:272)tio(cid:374)sàtoà(cid:862)Theà(cid:272)o(cid:449)àfo(cid:396)àtheàs(cid:455)ste(cid:373)?(cid:863) ............................................................................. 164
4.1 Adaptation strategies to nutrient scarcity and their consequences on reproduction according to
genetics........................................................................................................................................................ 164
4.2 Individual characteristics related to management of trade-offs .................................................... 165
4.3 What cow and what goals of reproduction performance in each system? .................................... 170
Conclusion .......................................................................................................................................... 173
Appendices .......................................................................................................................................... 192

8
ACTH: adrenocorticotropic hormonLei st of Abbreviations
AFC: age at first calving
BTA: Bos taurus autosome
BW: body weight
CLA or C-LA: commencement of luteal activity
d: days
DGAT1: diacylglycerol acyltransferase
DMI: dry matter intake
dpp: days postpartum
E(cid:1006):à(cid:1005)(cid:1011)β-estradiol
EB: energy balance
EBV: estimated breeding values
EEM: early embryo mortality
ELISA: enzyme-linked immunosorbent assay
FD: foetal death
FSH: follicle-stimulating hormone
GEBV: genomic estimated breeding values
GH: growth hormone
GnRH: gonadotropin releasing hormone
GWAS: genome wide association study
h: hour
IFNτ:ài(cid:374)te(cid:396)fe(cid:396)o(cid:374)àtau
IGF: insulin-like growth factors
ILI: inter-luteal interval
IOI: inter-ovulatory interval
LEM: late embryo mortality
LH: luteinizing hormone
LUT: luteal phase length
mRNA: messenger ribonucleic acid
NEB: negative energy balance
NF: non-fertilisation of the oocyte
ODM: once a day milking
OT: oxytocin
P4: progesterone
PAGs: pregnancy-associated glycoproteins
PDI: protéines digestibles dans l'intestin
PGE: luteinizing prostaglandins
PGF(cid:1006)α:àluteol(cid:455)si(cid:374)gàp(cid:396)ostagla(cid:374)di(cid:374)sà
PLP: prolonged luteal phase
QTL: quantitative trait loci
RIA: radioimmunoassay
RUP: rumen undegradable protein
UFL: unité fourragère lait

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