Estimation de paramètres génétiques et recherche de QTL affectant la composition du lait en acides gras dans trois races bovines laitières françaises

Cette étude présente les principaux résultats d’estimation de paramètres génétiques et de détection de QTL obtenus dans le cadre du projet PhenoFinlaitsur les caractères de composition en acides gras (AG) du lait dans les trois races bovines Holstein, Montbéliarde et Normande. Les paramètres génétiques sont estimés à partir de 101 858 contrôles élémentaires de 21 947 vaches en première lactation. Chaque contrôle est caractérisé par son profil en AG, estimé par spectrométrie moyen infra rouge. Les paramètres génétiques dépendent beaucoup du mode d’expression des caractères : acides gras exprimés en proportion du lait ou de la matière grasse. Exprimés en teneur dans le lait, les AG saturés (SAT) présentent une héritabilité plus élevée que les insaturés (INSAT) mais l’écart est plus faible quand ils sont exprimés en pourcentage d’AG totaux. Les mesures d’AG sont fortement corrélées entre stades de lactation, à l’exception du premier mois qui apparait comme un caractère assez différent. Les corrélations génétiques sont positives entre SAT, positives entre INSAT. Entre SAT et INSAT, le signe des corrélations diffère selon le mode d’expression. Les SAT sont très fortement corrélés au taux butyreux du lait. 7500 vaches ont été génotypées avec la puce SNP Bovine 50k Beadchip et 500 autres ont été imputées depuis un génotypage sur la puce SNP bovine 7k, permettant une recherche de QTL par LDLA (analyse combinant liaison intra famille et déséquilibre de liaison). Au total, sur 31 caractères, 544 QTL ont été détectés dans l’ensemble des trois races, soit environ 9 par caractère et par race. Les QTL les plus importants ont été trouvés sur les chromosomes 14 (gène DGAT1), 26 (gène SCD), 13, 16, 17, 19 et 27. Les QTL les plus significatifs sont observés sur le chromosome 5 dans les 3 races, une région non décrite jusqu’à présent. On observe une forte colocalisation de QTL entre caractères, en particulier entre acides gras du même type, reflétant leur origine métabolique commune. Une fraction notable, au moins un tiers, de ces QTL semble partagée entre races. Ces résultats favorables ouvrent la voie à la prise en compte du profil en AG en sélection mais aussi à la recherche des mutations responsables de ces variations.

This study presents the main genetic results obtained in the PhenoFinlait projects with regards to genetic parameters and QTL detection for milk composition in fatty acids (FA) in the French Montbeliarde (MO), Normande (NO) and Holstein (HO) cattle breeds. Genetic parameters were estimated from 101,858 test-day records from 21,947 cows in first lactation. Each test-day was characterized by its profile in FA in milk, as estimated from Mid-Infrared spectrometry. Genetic parameters were found to be very sensitive to the mode of expression of the traits, in % of milk or in % of fat. Expressed in % of milk, test-day saturated FA (SAT) had higher heritability estimates than unsaturated FA (UNSAT) but this difference was smaller when the traits were in % of fat. FA measurements were highly genetically correlated across different stages of lactation except in the beginning of lactation. Genetic correlations between FA in milk were positive across SAT, and also positive across UNSAT. Between SAT and UNSAT, their sign changed according to the mode of expression. SAT were strongly and positively correlated to fat content in milk. Seven-thousand five-hundred cows were genotyped with the Bovine 50k Beadchip and 500 other cow genotypes were imputed from their Bovine LD Beadchip (7k). A QTL detection analysis was carried out by Linkage and Linkage Disequilibrium Analysis (LDLA). For 31 traits, 544 QTL were detected in the three breeds, corresponding to an average of 9 per trait and breed. The most important QTL were found on chromosomes 14 (DGAT1 gene), 26 (SCD gene), 13, 16, 17,19 and 27. The most significant QTL were found on chromosome 5, a region not yet described until now. QTL often colocalized across traits, especially for fatty acids of the same type, reflecting their common metabolic origin. A relatively high fraction of the QTL, more than one third, was found to be shared across breeds. These results pave the way for including FA in selection and also for the discovery of the underlying causative mutations.