Luzerne plus sucrée pour améliorer la production de lait et la durabilité des fermes laitières

La vache laitière, en tant que ruminant, a la capacité unique de transformer les fourrages, qui ne peuvent être digérés par l’humain, en un aliment nutritif de grande valeur : le lait. Une équipe multidisciplinaire de chercheurs de partout au Canada travaillent sur l’amélioration des fourrages, et plus précisément de la luzerne, dans le but d’accroître l’efficacité de la production du lait et la durabilité des fermes laitières.

« Notre objectif global est d’accroître la valeur nutritionnelle de la luzerne, son rendement et sa persistance grâce à la sélection génétique et à la gestion des cultures », a déclaré Dre Claessens, chercheuse scientifique au Centre de recherche et de développement de Québec d’Agriculture et Agroalimentaire Canada et chercheuse principale responsable d’un nouveau projet de la Grappe de recherche laitière 3 intitulé Accroître la production et l’utilisation de fourrages à base de luzerne au Canada. « Nous avons recours à la génétique pour identifier et sélectionner les caractères dans les populations de luzerne qui apportent un meilleur ratio énergie/protéine afin d’obtenir une valeur nutritionnelle plus élevée dans les fourrages à base de luzerne donnés aux vaches laitières. Nous sélectionnons également les caractères associés à un rendement plus élevé, à la persistance dans le temps et à la résistance aux maladies », a ajouté Dre Claessens.

Les plants de luzerne à différents stades d’essai. Crédit de photo: Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement de Québec.

Dre Claessens, qui est également copropriétaire de la ferme laitière Phylum au Québec, comprend bien l’importance de produire des fourrages de qualité pour les vaches laitières. L’alimentation est le premier poste de dépense d’une ferme laitière¹, et les fourrages représentent environ de 50 % à 60 % de la ration alimentaire servie aux vaches. Bien que la sélection et l’amélioration génétique des fourrages demandent du temps – de 10 à 20 ans pour commercialiser de nouveaux cultivars – le retour sur l’investissement peut être considérable². En effet, selon une étude économique de l’Université du Nevada³, il a été estimé que l’utilisation d’un nouveau cultivar de luzerne au rendement amélioré de 5 % procurerait un retour sur l’investissement d’environ 43 %, ce qui démontre l’avantage économique potentiel de l’amélioration des fourrages sur les fermes laitières.

Les vaches nourries de fourrages plus riches en sucre utilisent plus efficacement l’azote et ont une production de lait plus élevée. Les recherches menées antérieurement par l’équipe du Dre Claessens dans le cadre d’un projet financé par la Grappe de recherche laitière 2 de 2013-2018 ont permis d’identifier 26 gènes associés à la concentration en sucre dans la luzerne, de développer deux populations de luzerne ayant des concentrations en sucre plus élevées et d’associer différentes pratiques de régie culturale, favorisant un ratio énergie/protéine plus élevé.

L’équipe tire parti des résultats du projet de la Grappe 2 pour sélectionner le matériel végétal ayant une concentration plus élevée en sucre, afin d’accélérer le développement de cultivars possédant ce caractère et poursuivre les évaluations au champ. Les populations sont semées sur des parcelles de recherche partout au Canada (Alberta, Saskatchewan, Québec) afin de les soumettre à différentes conditions de climat et de sol, puis leur rendement et leur persistance sont mesurés.

Dans les laboratoires, les chercheurs de l’équipe analysent la valeur nutritionnelle des plantes à différents stades de récolte dans des conditions variables. « Nous allons tester les populations afin d’identifier les pratiques de régie culturale qui permettent d’optimiser l’équilibre entre les glucides rapidement fermentescibles et les protéines non dégradables, en utilisant différents mélanges de fourrages à base de luzerne. Nous examinerons ensuite les effets de la valeur nutritionnelle sur la synthèse des protéines microbiennes in vitro dans le rumen », a indiqué le Dr Gaëtan Tremblay, chercheur scientifique et membre de l’équipe au Centre de recherche et de développement de Québec.

Lorsque le projet sera terminé, les producteurs laitiers peuvent s’attendre à ce que les données et le matériel génétique issus des essais d’évaluation de la luzerne menés partout au Canada soient mis à la disposition des sélectionneurs de plantes fourragères canadiens afin qu’ils sélectionnent des populations expérimentales et possiblement qu’ils commercialisent de nouveaux cultivars améliorés. Ultimement, la disponibilité de nouveaux cultivars de luzerne permettra d’augmenter la production de lait fourrager et d’améliorer l’utilisation de la protéine, et donc, de réduire la dépendance aux concentrés et les rejets azotés … des impacts économiques et environnementaux non négligeables!

Un sommaire du nouveau projet de recherche de Dre Claessens est accessible en ligne à recherchelaitiere.ca. La sélection et la gestion des fourrages en vue d’en améliorer le rendement, la résistance, la conservation, la qualité et la digestibilité constituent une priorité de recherche et d’investissement de la Stratégie nationale de recherche laitière des Producteurs laitiers du Canada.

Le projet en bref

  • Échéancier : 2018-2022
  • Budget : 1 124 970 $
  • Partenaires financiers : Agriculture et Agroalimentaire Canada et les Producteurs laitiers du Canada
  • Nombre d’étudiants qui seront formés : 4 étudiants des cycles supérieurs et >25 étudiants de 1ercycle

 L’équipe de recherche

CHERCHEURS ORGANISATION RÔLES
Chercheuse principale (CP)
Annie Claessens AAC – Québec Responsable de la génétique et de la sélection des fourrages, de la coordination des activités des chercheurs et de la formation et la supervision des étudiants.
Co-chercheurs et collaborateurs
Bill Biligetu (Co-CP) University of Saskatchewan Génétique et sélection des fourrages; formation et supervision des étudiants.
Patrice Audy, Gilles Bélanger, Annick Bertrand, Julie Lajeunesse, Solen Rocher, Marie-Noëlle Thivierge, Gaëtan Tremblay AAC – Québec et Normandin Génétique moléculaire des cultures fourragères; évaluation de la valeur nutritive des aliments pour animaux; agronomie et physiologie des cultures; pathologie, physiologie et biochimie des fourrages; agroclimatologie et modélisation des agroécosystèmes; essai dans les champs; formation et supervision des étudiants.
Shabtai Bittman, Derek Hunt AAC – Agassiz Gestion des éléments nutritifs dans les systèmes agricoles; biologie végétale; essai dans les champs.
Surya Acharya AAC – Lethbridge Sélection des fourrages.
Édith Charbonneau, Caroline Halde Université Laval Nutrition des vaches laitières (fourrages); agroécologie; formation et supervision des étudiants.
Ralph Martin University of Guelph Agronomie des fourrages; essai dans les champs.
Kathleen Glover, Yousef Papadopoulos AAC – Kentville Agronomie des fourrages; sélection des fourrages; essai dans les champs.
Daniel Ouellet AAC – Sherbrooke Métabolisme de l’azote et nutrition des bovins laitiers; formation et supervision des étudiants.
Philippe Seguin Université McGill Gestion, physiologie et écologie des cultures de grande production; formation et supervision des étudiants.
Vern Baron AAC – Lacombe Agronomie des fourrages et du pâturage et physiologie des cultures.
Mike Schellenberg AAC – Swift Current Écologie des plantes fourragères et du pâturage.
Charles Brummer University of California Génétique et sélection des fourrages.
Josef Hakl University of Czech Republic Agronomie et valeur nutritive des fourrages.
Huguette Martel Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec Culture fourragère et agroenvironnement.

¹https://www.milk.org/Corporate/pdf/Publications-ODFAPReport.pdf

²https://www.beefresearch.ca/research-topic.cfm/breeding-forage-varieties-13

³Kettle et coll. Investing in new varieties of alfalfa: does-it pay? Fact Sheet 99-31. University of Nevada.

 

Des scientifiques présentent leurs projets de recherche au Symposium sur les bovins laitiers

 

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Le kiosque sur la recherche laitière des Producteurs laitiers du Canada était présent au Symposium sur les bovins laitiers à Drummondville, au Québec, le 29 octobre 2019, afin de fournir de l’information sur les nouveaux projets de la Grappe de recherche laitière 3 ainsi que distribuer des fiches techniques sur les bains de pieds, l’utilisation et la qualité de l’eau. Plus de 500 producteurs et professionnels du secteur laitier ont participé à ce symposium d’une journée.

Trois chercheurs ayant des projets de recherche financés par les Producteurs laitiers du Canada dans le cadre de la Grappe de recherche laitière et de la Chaire de recherche industrielle sur la vie durable des bovins laitiers ont présenté les résultats de leurs projets.

Unknown.jpegDr Benoît Lamarche, chercheur et responsable de l’Unité d’investigation nutritionnelle clinique à l’Université Laval, a fait une conférence sur l’impact de la consommation de produits laitiers sur la santé. Il a présenté des données scientifiques selon lesquelles la consommation de produits laitiers n’entraîne pas de problèmes de santé et que certains produits laitiers pourraient avoir des effets favorables sur la santé (c’est-à-dire en remplaçant d’autres aliments ou en contribuant à l’apport en certains éléments nutritifs). Il a conclu en affirmant que les recommandations actuelles à propos des produits laitiers à teneur réduite en gras devraient être reconsidérées. Sa présentation incluait des résultats de recherche issus de son projet sur la consommation de produits laitiers et la santé cardiovasculaire mené dans le cadre de la Grappe de recherche laitière 2.

Unknown-2Dre Annie Claessens, chercheuse au centre de recherche d’Agriculture et Agroalimentaire Canada à Québec, a informé les participants des premiers résultats issus de son projet visant à accroître la production et l’utilisation de fourrages à base de luzerne au Canada. Le développement de cultivars de luzerne plus nutritifs et persistants grâce à la sélection et à l’amélioration génétique s’avère un processus long et complexe, mais constitue une avenue prometteuse pour augmenter la production de lait fourrager, permettre une meilleure utilisation de la protéine, et donc, de réduire la dépendance aux concentrés et diminuer les rejets azotés… des impacts économiques et environnementaux non négligeables!

elsa_vasseur_109-1465408337-1575199832460.jpgDre Elsa Vasseur, titulaire de la Chaire de recherche industrielle sur la vie durable des bovins laitiers à l’Université McGill, a informé les participants sur comment rendre la base de stalle plus confortable. L’utilisation d’un garde-litière pour maintenir une plus grande profondeur de litière semble être une solution raisonnable et applicable pour les fermes en stabulation entravée. Une telle mesure pourrait être utile pour les producteurs souhaitant augmenter le confort et le temps de repos de leurs vaches, tout en les préservant mieux des blessures corporelles. Dre Vasseur a également présenté l’impact du premier cas de mammite ou de boiterie sur la longévité et la rentabilité des vaches primipares.

Nouvelle vidéo disponible sur la gestion de la litière pour améliorer le confort des animaux

Une nouvelle vidéo produite par Novalait explique comment les producteurs laitiers de la Ferme René Dupuis inc., au Québec, ont mis en application avec succès des résultats de recherche pour améliorer le confort des vaches dans leur ferme. L’ajout d’un garde-litière aide les producteurs à réduire les blessures et à améliorer le confort de leur troupeau. Les changements ont été apportés à la suite de recommandations fondées sur des données scientifiques découlant de la recherche menée dans le cadre de la Chaire de recherche industrielle sur la vie durable des bovins laitiers. La chaire est financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, Novalait, les Producteurs laitiers du Canada et Lactanet.

10 ans de sélection génomique : et ensuite?

{Le texte suivant est un extrait d’un article écrit par Brian Van Doormaal, chef des services, Lactanet}

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C’est il y a dix ans, en août 2009, que les évaluations génomiques ont été publiées officiellement pour la première fois au Canada. Depuis, le secteur laitier a vécu un taux de croissance annuel sans précédent du mérite génétique moyen des jeunes taureaux admis en insémination artificielle (I.A.) partout en Amérique du Nord, qui excède maintenant 120 points d’IPV et 200 $ Pro$ par année. Avec cette constante impulsion, d’une année à l’autre, du matériel génétique des jeunes taureaux génomiques offerts par l’entremise des compagnies d’I.A., ces taureaux représentent maintenant les deux tiers de la part totale du marché de la semence au Canada.

La Figure 1 illustre très clairement l’impact de la génomique sur le taux constant de gain génétique annuel. Avant la génomique, le gain annuel était de 46 points d’IPV et de 79 $ Pro$ par année, et a soudainement changé après 2009. Au cours des cinq dernières années, le taux moyen de gain génétique a augmenté de l’ordre de 2,2, atteignant 102 points d’IPV et 180 $ Pro$ chaque année. Les lignes pointillées depuis 2009 dans la Figure 1 reflètent le progrès génétique prévu qui aurait été atteint à la fois pour l’IPV et Pro$ chez les animaux Holstein canadiens si l’avènement de la génomique n’avait pas eu lieu.

Figure 1 : Taux de progrès génétique réalisé chez les animaux Holstein avec la génomique

La génomique offre une occasion sans précédent d’atteindre des objectifs de sélection en vue d’obtenir des caractères à plus faible héritabilité même s’ils ont des corrélations génétiques négatives avec des caractères à héritabilité modérée ou plus élevée. La Figure 2 démontre l’impact que la génomique a eu sur le progrès génétique réalisé dans les caractères individuels. Le premier point clé à considérer est que le gain génétique positif est maintenant réalisé pour tous les principaux caractères de production et de conformation et les caractères fonctionnels, en plus de Pro$ et de l’IPV et ses trois composants. Avant la génomique, en plus de perdre du terrain pour la Fertilité des filles, la Persistance de lactation, le Tempérament de traite et le composant Santé et Fertilité de l’IPV, très peu de progrès génétique était accompli pour les autres caractères, dont les différentielles de Gras et de Protéine, la Vitesse de traite, l’Aptitude des filles au vêlage et la Résistance aux maladies métaboliques. Pour les onze autres caractères illustrés à la Figure 2, le taux moyen de gain génétique réalisé a augmenté du double.

Figure 2 : Gain génétique réalisé chez les animaux Holstein canadiens au cours des cinq dernières années par rapport aux cinq années précédant l’introduction de la génomique

 À quoi ressemblera l’avenir de la sélection génétique?

Il va sans dire que nous en sommes encore à la pointe de l’iceberg lorsqu’il s’agit de l’incidence que la génomique et le génotypage d’ADN auront ultimement dans l’industrie des bovins laitiers. Compte tenu de l’expérience acquise avec la sélection génomique au cours des dix dernières années, si on regarde vers l’avenir dans une boule de cristal, on peut s’attendre à voir ce qui suit au cours des dix prochaines années :

  • L’introduction d’une vaste gamme de nouveaux caractères d’importance économique et sociale, dont la plupart n’ont même pas encore été envisagés par les producteurs laitiers
  • L’utilisation accrue de semence sexée, de fertilisation in vitro et d’autres techniques de reproduction avancées, ce qui favorise aussi l’utilisation accrue de semence de boucherie pour inséminer des vaches laitières
  • L’utilisation de génotypes d’ADN en vue de stratégies de sélection améliorées qui équilibrent le gain génétique et le maintien de la diversité génétique, incluant l’utilisation de programmes d’accouplement basés sur les génomes
  • Une restructuration et une consolidation importantes du secteur de l’I.A., menant à une poignée de compagnies d’élevage plus grandes et multinationales
  • D’importants avantages à valeur ajoutée découlant du génotypage d’ADN, incluant la découverte et la consignation automatisées de la parenté ainsi que la traçabilité des animaux laitiers et des produits alimentaires.