Sélectionner la Résistance au Parasitisme gastro-intestinal

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1 Sélectionner la Résistance au Parasitisme gastro-intestinal D. François 1,3, P Jacquiet 2, C. Moreno 1, JM Astruc 3 1 INRA GenPhySE Toulouse, équipe GeSPR Génétique et Sélection des Petits Ruminants 2 UMT ENVT(INRA)-idele «Santé des Petits Ruminants» 3 UMT INRA-idele «Gestion Génétique des Petits Ruminants»

2 contexte Les strongyloses gastro-intestinales représentent Une contrainte pour l élevage à l herbe Une perte de production (retard de croissance) Sackett (Australie, 2006): pertes estimées à 550 millions d euros rien que pour les strongles GI Niewhof (GB, 2005): 100 millions d euros pour les strongles GI Pas d estimation française Voire des mortalités Limites de la lutte chimique anthelmintique: apparition de strongles résistants au benzimidazole et au lévamisole ( soit 2 molécules anthelmintiques /3!) dans de nombreuses régions: cf: projet CASDAR Parasitologie: suivi 19 élevages (résistance au benzimidazole (6/6 en PA, le Mourier, Mirecourt, Charolles ) 2

3 Cycleparasitaire des strongles Dans le tube digestif de l hôte Immatures Larves L4 Stades adultes Ingestion avec l herbe Larves infestantes L3 Oeufs Matières fécales Larves L2 Larves L1 Strongles gastro-intestinaux Sur le pâturage 3

4 Moyens de lutte Dans le tube digestif de l hôte Immatures Larves L4 Stades adultes Ingestion avec l herbe Larves infestantes L3 Oeufs Matières fécales Strongles gastro-intestinaux Tarir les sources Larves de contamination L2 Larves L1 Gestion agronomique des parcelles pâturées Sur le pâturage 4

5 La coproscopie pour mesurer la résistance aux Strongles GI L intensité d excrétion d œufs dans les matières fécales (OeufsPar Gramme = OPG) quantifiée au microscope sur une lame de Mac master 5

6 Génétique de la résistance héritabilité (Gruner et coll, INRA Tours-Nouzilly et Toulouse, 2004 a) * h² opg(=nb œufs du parasite par g de fécès) = 0.20 à 0.40 * confirme résultats australiens (Woolaston et coll,1990) * RG corrélation génétique entre infestation naturelle à Nouzilly et infestation contrôlée à Langlade des descendances des mêmes béliers Romanov = 0.87: l infestation contrôlée est un bon prédicteur de l infestation naturelle Résistances croisées (Gruner et coll, 2004 b) * 2 parasites: Haemonchus contortus, Trichostrongylus colubriformis * 2 x 150 agnelles Romane issues de 30 pères à la Sapinière * Infestations 1 er parasite à 6 et à 7,5 mois; 2 nd parasite à 9 et à 11,5 mois * 4 lots : 2 même parasite, 2 changement de parasite: h² : Hc 0,39 à 0,48 Tc 0,11 à 0,47 Rg : proches de 1 (22 valeurs sur 24 très proches de 1) 6

7 Action de démonstration action innovante Ministère de l Agriculture COMPAR : Impact d une infestation contrôlée sur GMQ béliers de SCI «: Effet dose / race: concluant avec 5000 L : Sélection divergente : non conclusive (pas assez de pères utilisés) 7

8 Infestation 5000 L3 Haemonchus contortus COMPAR: protocole d infestation des mâles à la SCI de la race BMC juin 2006 Mesure Copro Sang J0 Contrôle Copro Sang Coproscopie à J35 : J35 comptage du nombre d œufs par gramme (OPG) excrétés dans les matières fécales Analyse sanguine à J35 : comptage des globules blancs (GB) et rouges (GR) hématocrite (HT) et concentration en hémoglobine (Hb) Coproscopies de contrôle : vérification de 0 OPG Contrôle du sang : paramètres de base de l animal Drogage 8

9 Résultats BMC 2006 Variation de l'excrétion d'oeufs à J35 chez les béliers FEDATEST 5000 Oeufs par gramme Œufs par gramme de matière fécale (OPG) Béliers GB J0 GR HT J35 Hb GB GR HT Hb infesté témoin Paramètres sanguins GB : globules blancs nb/mm 3 GR : globules rouges 10 6 /mm3 HT : hématocrite Hb : hémoglobine g/dl 9

10 COMPAR: impact sur le GMQ béliers BMC infestés en juin 2006 avec 5000 larves d Haemonchus contortus 10

11 COMPAR protocole 2007: sélection de 2 x 7 pères extrêmes 79 mâles infestés en 2007 à la SCI BMC (5000 L3 de Haemonchus contortus souche Humeau sensible à tous les anthelminthiques, cultivée sur 2 agneaux de Fédatest) 09/05 : infestation1 + (hématocrite1 + copro1 de contrôle) 12/06 : coproscopie2 + hématocrite2 + déparasitage (Oramec ND) 26/06 : infestation2 (4000 L3) + (hématocrite3 + copro3 de contrôle) 25/07 : coproscopie4 + hématocrite4 + déparasitage final (Oramec ND) 21 mâles témoins pour confirmer l absence d effet sur le développement des animaux: effet positif (NS) sur le GMQ en 2006! 11

12 Résultats BMC 2007 Variations individuelles de l'excrétion d'oeufs à J 35 chez les béliers FEDATEST 2007 ( 1 ere infestation) oeius par gramme Béliers Variations individuelles de l'excretion d'oeufs à J30 chez les béliers FEDATEST ème infestation OPG Béliers 12

13 Parasitisme BMC Protocole 2008 sur les descendants 106 animaux BMC infestés (5000 L3 de Haemonchus contortus souche Humeau sensible à tous les anthelminthiques, cultivée sur 2 agneaux de Fédatest) 13/06 : infestation1 + (hématocrite1 + copro1 de contrôle) 12/07 : coproscopie2 + hématocrite2 + déparasitage 26/07 : infestation2 + (hématocrite3 + copro3 de contrôle) 25/08 : coproscopie4 + hématocrite4 + déparasitage final une réduction de 26 % du taux d excrétion d œufs des animaux issus de béliers qualifiés résistants par rapports aux animaux issus de béliers qualifiés sensibles L héritabilité du caractère a été estimée à 0,32. cette expérimentation permet de valider un protocole d évaluation de la résistance au parasitisme en SCI, sur la base de 2 infestations par un parasite témoin (Haemonchus contortus) avec mesures du taux d excrétion d œufs à 30 jours. 13

14 Action en races ovines laitières des Pyrénées (ROLP) Depuis 2007, phénotypage de béliers en attente de résultats du testage laitier Béliers de 1,5 ou 2,5 ans 3 races Manech Tête Rousse, Manech Tête Noire, Basco- béarnais 140 à 150 béliers par an (avec des interruptions partiellement compensées par le phénotypage d Améliorateurs) Calculs d index «officieux» Mesures sur descendants Dans le cadre d un projet CASDAR Epidémio, mesure sur agnelles dans 4 élevages, résultats en cours d analyse, pb: faibles effectifs Dépôt d un projet dans le cadre du programme INRA-Santé Animale GISA 14

15 Action en race Romane Décision du Conseil d Administration de l OS Romane en novembre 2010 Essai sur la bande Entrée SCI mi-avril 2011 : 60 jeunes mâles Protocole 1 ère infestation début mai ème infestation mi-juin

16 Résultats SCI Romane 2011 Distribution des béliers Romane en première infestation par 3000 L3 d'haemonchus contortus GMQ1 = 327 g ± 69 GMQ12 = 346 g ± 54 OPG Béliers OPG_infestation1= 1301 ± 791 OPG_infestation2= 815 ± 640 [ ] Sélection de 3 béliers Résistants au parasitisme CRIOPYC 16

17 SCI Romane 2011: 60 mâles / 14 pères 1400 Moyenne des opg finaux par pères opg

18 SCI Romane 2012 Répartition des béliers selon leur intensité d'excrétion d'oeufs en première infestation Répartition des béliers selon leur intensité d'excrétion d'oeufs en seconde infestation OPG_infestation1= 1936 ± 1387 OPG_infestation2= 2039 ±

19 SCI Romane Ajourné en raison de l impossibilité temporaire pour l ENVT-IHAP de fournir les larves nécessaires en mai et juin Reconduit en 2014 dans le cadre du projet FENOPAR 19

20 Alternative à l infestation contrôlée: l infestation naturelle Projet PARASIS (Action Innovante FGE ) valoriser la pâture de la SCI des béliers Charmois, race d herbage moins coûteuse que l infestation contrôlée standard international (Australie, NZ, RU, Afr.Sud): sélections opérationnelles sur ovins adultes (répétitions de phénotypes) Risque: infectiosité de la pâture dépendante de la climatologie 20

21 Protocole Calendrier d intervention : Mise en lot (= entrée des béliers) Mi-avril Prélèvements de matières fécales et de sang (EDTA + tube sec) Mi-mai, mi-juin, début juillet (+ fin juillet en 2011) Phénotypes: Coproscopies: comptage d œufs par gramme de fécès Coprocultures: identification et comptage des parasites GI Taux d hématocrite (% hématies dans le sang): marqueur de la résilience Taux de pepsinogène sanguin: marqueur des lésions dans la caillette 21

22 Variabilité individuelle de l intensité d excrétion d œufs chez 50 béliers Charmois (juillet 2010) Intensités d'excrétion d'oeufs en juillet OPG Mesures Béliers 22

23 Variabilité individuelle de l intensité d excrétion d œufs chez 57 béliers Charmois (mesures 7 juillet 2011) Oeufs par gra amme de MF béliers classés par ordre croissant d'opg 23

24 Evolution de la proportion des différents genres de strongles digestifs chez les béliers Charmois de Montmorillon (avril à juillet 2010) % des diffé érents genres de strong gles digestifs 100% 80% 60% 40% 20% 0% Avril Mai Juin Juillet Période de mesure Mesures 2010 Tela H.con T. colu Cooperia Autres 24

25 Coprocultures de groupe (2011) % moyen de chaque espè èce de strongle 100% 80% 60% 40% 20% 0% Mise en lot 16-mai 07-juil 28-juil Très faible proportion d H. contortus T. circumcincta H. contortus T. colubriformis O. venulosum Béliers Charmois 25

26 PARASIS: principales conclusions Niveaux d excrétion d œufs de SGI faibles en 2010 et très faibles en 2011 tout au long de la période d étude En relation avec les conditions climatiques du printemps et début d été 2010 et surtout 2011 Très peu de variations de l hématocrite Pas de parasitisme par H. contortus en 2011 Pression parasitaire trop faible (pâture, climato) pour discriminer des individus résistants et des individus sensibles 2012: décision de passer en infestation contrôlée, mais stock de larves «trop âgées» insuffisamment infestantes: pas de variabilité observée: pas de sélection posiible 26

27 Action en race Roussin de la Hague Entrée CE fin mai: jeunes mâles Bande T1: début juin T2: fin juin T3: mi-juillet Effectif (21/06) 311 (05/07) 426 (19/07) [0-600] [0-900] Entrée, avant vermifugation ± 382 [0-1300] ± ± ± 371 [0-2000] 12>=

28 1400 opg Roussin 16/07/ n éch. 600 œufs de strongles digestifs

29 Impact de la sélection sur la résistance au parasitisme sur la pâture (Gruner et coll, 2004 c) Au niveau de la faune des strongles gastrointestinaux présents sur des parcelles pâturées Protocole: à l INRA Bourges-la Sapinière, sélection massale parmi 200 mâles Romane de 30 animaux résistants et de 30 sensibles Pâturage à l INRA Tours-Nouzilly 29

30 À la Sapinière, sélection massale de 30 animaux résistants et de 30 sensibles parmi 200 mâles Romane (12000 L3 Teladorsagia circumcincta et 8000 L3Trichostrongylus colubriformis) Nombre d'agneaux agneaux Résistants 30 agneaux Susceptibles 304 opgtcircuncincta 598 opgt.circuncincta 262 opgt.colubriformis 1121 opgt.colubriformis Protocole: Classes d ν/opg (œufs par gramme de fécès) Élevage à l INRA Tours-Nouzilly sur 2 prairies (4 ans), l une pour les R, l autre pour les S Mesures contamination des parcelles larves L3 sur les parcelles, vers adultes implantés dans les tubes digestifs 30

31 Mesures chez les Résistants / Sensibles (%) Contamination des parcelles Larves L3 sur parcelles Vers adultes dans tube digestif Teladorsagia circum. Année Année Année Année Trichostrongylus col. Année Année Année Année ! Haemonchus contor. Année

32 Impact de la sélection d agnelles pour la résistance génétique au parasitisme gastro-intestinal sur l état infestant de la pâture à FEDATEST Coproscopies sur femelles Infestation 1: janvier ,27 Nb o.p.g. R/S Infestation 2: mars ,16 sélection des 2x28 parmi 100 Opg 1-1 / pâture: 31 mai ,45 Opg 1-2 / pâture: 19 juillet ,42 Opg 1-3/ pâture: 31 août ,5 Opg 1-4/ pâture: 6 octobre ,68 Opg 2-1/ pâture: 3 mai ,76 Opg 2-2/ pâture: 10 juillet ,3 Opg 2-3/ pâture: 28 août ,67 Opg 2-4/ pâture: 2 octobre 2012 Opg 3-1 / pâture: 9 juillet 2013 Opg 3-2/ pâture: 2 septembre ,82 Opg 3-3/ pâture: 8 octobre ,01 1,11 opg (S=17; R=19) très faibles 1,56 opg (S=5; R=7) très faibles Printemps 2014: infestation expérimentale sur ~2x20 restantes 32

33 Perspectives FENOPAR (action innovante FGE ) en race Roussin avec suivi de la prairie préalablement infestée par des brebis en races Manech TR (2013) et Romane (2014): alternative à la coproscopie par analyse PCR Génomique: alternative à l épreuve par les parasites: recherche de gènes (QTL) cartographie fine du QTL chromosome 12 en cours en races parentales 6 des 8 régions QTL détectées dans le croisement Romane x Martinik sont confirmées avec un effet significatif en romane (Moreno et al, 2014, Congrès Mondial de Génétique Appliquée, Canada) 33

34 Génomique: recherche de gènes de résistance au parasitisme: INRA La Sapinière : Brebis & bélier ¾ Romane-¼ Martinik brebis Martinik, INRA Guadeloupe Travaux en cours 34