Relationships between milk production dynamics, body reserve management and reproductive performance in dairy goats : a modelling approach based on phenotypic trajectories | Relations entre dynamique de production laitière, gestion des réserves corporelles et performances de reproduction chez la chèvre laitière : une approche par modélisation des trajectoires phénotypiques

英语. In a context of agro-ecological transition and increasingly frequent climatic hazards, goat systems in France are facing several technical and socio-economic challenges. Goat farming systems need to breed robust goats capable of producing and reproducing in potentially disturbed environments. However, in France, the average productive lifetime of a goat is short. Implementing herd management strategies and genetic selection to improve the longevity and robustness of dairy goats imply to consider the interactions between the different biological functions and their dynamic change at the lactation and lifetime scales. This multivariate and dynamic view is crucial to understand robustness and diversity of lifetime productive trajectories. The objective of this thesis is to use a modelling approach of phenotypic trajectories of milk yield (MY), body condition score (BCS) and body weight (BW) to understand the relationships between lactation, body reserves and reproduction. Data from two goat experimental stations in France collected between 1996 and 2020 were used to characterize the diversity of phenotypic curves of MY, BW, and BCS throughout lactation and explore the associations between these different phenotypic curves, reflecting lactation and body reserves management. Lifetime scale was studied by analyzing the sequence of phenotypic trajectories over parities and the relationships with reproductive success, in particular for artificial insemination (AI). Finally, we used an existing herd demography model to put into perspective and assess the consequences of the diversity of phenotypic trajectories at the herd scale and the corresponding reproductive performance. Results showed a diversity of phenotypic trajectories for MY, BW, and BCS at the lactation level and no strong associations between the different trajectories, suggesting a diversity of strategies for energy partitions between the different biological functions. Over several lactations, there was a repeatability of phenotypic trajectories membership across parities. Regarding reproductive performance, goats with the highest MY persistency were significantly less likely to succeed at AI than goats with low MY persistency. For BW, only the dynamics of repletion around AI influenced success at AI. For BCS, it was the minimum level reached during lactation that influenced AI success. Simulation approaches showed that a drop in fertility at AI had no major effect on the distribution of kidding. This work proposes an original methodological approach for phenotypic time-series data and opens perspective to provide technical references for feeding and reproductive management of dairy goat herds.

法语. Dans un contexte de transition agroécologique et face aux aléas climatiques de plus en plus fréquents, les systèmes caprins laitiers font face à de nombreux enjeux techniques et socio-économiques. Ils doivent être capables d'élever des chèvres robustes, capables de produire et de se reproduire dans des environnements potentiellement perturbés. Cependant en France, la durée de vie productive moyenne d'une chèvre reste faible. L'élaboration de pratiques de conduite d'élevage et de sélection génétique qui améliorent la robustesse et la longévité des chèvres implique de prendre en compte les interactions entre fonctions biologiques ainsi que leur évolution temporelle, à l'échelle de la lactation et de la carrière. Cette vision multivariée et dynamique est indispensable pour comprendre comment s'élaborent la robustesse et la diversité des carrières. L'objectif de cette thèse est d'utiliser une approche de modélisation des trajectoires phénotypiques de production laitière (PL), de note d'état corporel (NEC) et de poids vif (PV) pour comprendre les interactions entre lactation, gestion des réserves corporelles et reproduction. Les données issues de deux stations expérimentales caprines, recueillies entre 1996 et 2020, ont été utilisées pour caractériser la diversité des trajectoires de PL, PV et de NEC à l'échelle d'une lactation et explorer l'existence d'associations entre ces trajectoires, reflets des fonctions de lactation et de gestion des réserves corporelles. L'échelle de la carrière a été abordée par l'étude de l'enchaînement des trajectoires au travers des parités et par les relations avec les performances de reproduction, à travers la réussite à l'insémination artificielle (IA). Enfin, pour mettre en perspective et évaluer les conséquences de la diversité des profils de trajectoires phénotypiques et des performances de reproduction associées à l'échelle du système d'élevage, un modèle existant de démographie du troupeau a été utilisé. Les résultats ont montré qu'il existait une diversité de types de trajectoires phénotypiques de PL, PV et de NEC à l'échelle d'une lactation et qu'il n'existait pas d'associations fortes entre les types de trajectoires, suggérant une diversité de stratégies de partition d'énergie entre les différentes fonctions biologiques. Sur plusieurs lactations, il existe une répétabilité d'appartenance à certains types de trajectoires. Concernant la reproduction, les chèvres présentant la persistance la plus élevée ont significativement moins de chances de réussir à l'IA que des chèvres présentant une persistance de lactation faible. Pour le PV, seule la dynamique de reprise de poids autour de l'IA a eu un effet sur la réussite à l'IA. Pour la NEC, c'est le niveau minimal atteint pendant la lactation qui a eu un effet sur la réussite à l'IA. Les approches par simulation ont montré qu'une baisse de fertilité à l'IA n'a pas d'effets majeurs sur la distribution des mises-bas. Ce travail propose une méthodologie originale de traitement des données phénotypiques dynamiques et pourrait permettre à terme d'apporter des références pour la conduite conjointe de l'alimentation et de la reproduction des troupeaux caprins laitiers.