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L’évaluation génomique dans un schéma de croisement terminal

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Tusell et al., 48es Journées de la Recherche Porcine (FRA), 2-3 février 2016, p. 289-290, poster

Poster

FR

L’intérêt d’utiliser le croisement est de bénéficier de la complémentarité entre les lignées parentales et des effets d’hétérosis au niveau des terminaux. Dans les schémas d’amélioration génétique, les individus des lignées parentales de race pure sont généralement sélectionnés sur des performances enregistrées sur des animaux de race pure, alors que la sélection vise à améliorer la performance des descendants croisés. Ainsi, l’amélioration génétique observée au niveau du noyau de sélection peut ne se retrouver que partiellement chez les descendants croisés élevés en conditions commerciales en raison de corrélations génétiques inférieures à 1 entre des phénotypes enregistrés sur les deux types d’animaux. Dans le contexte de la sélection génomique, il est opportun d'explorer les nouvelles possibilités offertes par le génotypage des animaux pour mieux prendre en compte les phénotypes d’animaux croisés pour sélectionner les animaux des lignées parentales. Dans cette étude, nous avons développé et testé un modèle en une seule étape (modèle SSt pour « single step ») (Aguilar et al., 2010) pour l'estimation des paramètres génétiques et des valeurs génétiques dans une population constituée d’animaux purs et d’animaux croisés apparentés.

ENG

Genomic evaluation of pigs using a terminal-cross model

In crossbreeding schemes, within-line selection of purebred lines mainly aims at improving performance of crossbred progeny in field conditions. The genetic correlation between purebred and crossbred performance is an important parameter to be assessed to ascertain that purebred performance is a good predictor of crossbred performance. With the availability of high density markers, feasibility of using crossbred information for evaluating purebred candidates can be reevaluated. This study implements and applies to real data a single-step terminal-cross model to estimate genetic parameters of several production traits in Pietrain and Pietrain x Large White pigs.
Piglets were recorded for growth rate between 35 and 110 kg. Animals were genotyped using the 60K SNP chip. For each trait, purebred and crossbred performances were jointly analyzed. The purebred animals were evaluated through an animal model, whereas the additive genetic effect of a crossbred individual was decomposed into its purebred sire and dam allelic contribution effects. Piétrain genotypes were introduced in genetic evaluation in a single-step procedure. The same model but only accounting for pedigree information was compared to the genomic model in terms of breeding value accuracies obtained from the mixed model equations.
Genetic correlation between purebreds and sire allelic contribution to crossbred performance was high (0.84 and 0.79 for the genomic and the pedigree model, respectively). Breeding value accuracies of the genotyped animals obtained with the genomic model outperformed the pedigree model.

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2016

Accuracy of genomic selection to improve litter traits in the French Landrace pig population

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Poster.

• To assess gains in accuracy due to integration of genomic information in genomic evaluations of pigs,
• Focus on litter traits and on the French Landrace dam line.

PDF icon poster ifip de Alain Bouquet et al., 67th EAAP Meeting, 29/08-02/09/2016, Belfast, Irlande, Royaume-Uni, session 67, poster 23
2016

Pedigree and genomic evaluation of pigs using a terminal-cross model

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In crossbreeding schemes, within-line selection of purebreds is performed mainly to improve the performance of crossbred descendants under field conditions. The genetic correlation between purebred and crossbred performance is an important parameter to be assessed because purebred performance can be a poor predictor of the performance of crossbred offspring. With the availability of high-density markers, the feasibility of using crossbred information to evaluate purebred candidates can be reassessed. This study implements and applies a single-step terminal-cross model (GEN) to real data to estimate the genetic parameters of several production and quality traits in pigs.

2016

Conservation des ressources génétiques

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Fiche n° 069 : des actions de R&D pour répondre aux politiques publiques

L’IFIP contribue à la préservation des ressources génétiques des populations porcines, par l’encadrement qu’il apporte au programme de conservation
in situ (gestion des animaux vivants) et ex situ (adhésion au GIS Cryobanque Nationale). L’IFIP assure le suivi de la variabilité génétique intrarace et de l’augmentation du taux de consanguinité des populations porcines en conservation et en sélection. L’IFIP participe au fonctionnement du Ligéral (association des livres généalogiques collectifs des races locales de porcs). Le Ligéral est l’OSP agréé par le Ministère en charge de l’Agriculture pour la tenue des livres généalogiques des 6 races locales porcines : le Porc Pie Noir du Pays Basque, le Porc de Bayeux, le Porc Gascon, le Porc Cul Noir Limousin, le Porc Blanc de l’Ouest et le Porc Nustrale.

PDF icon fiche_bilan2015_069.pdf
2016

Développement de la sélection génomique

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Fiche n° 059 : réduction des coûts d'élevage

La sélection génomique fait l’objet d’un intérêt croissant dans les schémas de sélection porcins.
Malgré un surcoût important par rapport au schéma conventionnel, elle permet de réaliser un choix plus précis des reproducteurs à un âge relativement précoce. Plusieurs actions ont été engagées en 2015 en vue de définir le coût d’opportunité de la sélection génomique pour une utilisation en routine dans les lignées collectives.

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2016

Utilisation des informations génomiques des animaux croisés pour la sélection

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Fiche n° 058 : réduction des coûts d'élevage

Dans les schémas de sélection porcin et avicole, des animaux de race pure sont sélectionnés dans un environnement de haut niveau sanitaire dans
l’objectif de produire des terminaux croisés élevés dans un milieu de production moins favorable. Le projet UtOpIGe (2011-2015) avait pour objectif
de fournir les informations nécessaires à la mise en oeuvre d’une sélection génomique optimale dans ces deux espèces. Ce document se focalise sur les résultats obtenus sur le porc.

PDF icon fiche_bilan2015_058.pdf
2016

Animation technique auprès de l’Agence de Sélection Porcine

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Fiche n° 064 : animation de réseaux partenariaux

L’Agence de la Sélection Porcine (ASP), organe de représentation des professionnels de la génétique, est amenée à traiter des dossiers techniques à la demande de ses adhérents ou du Ministère chargé de l’Agriculture. Depuis 2005, au sein d’une convention de partenariat, l’ASP confie l’animation et/ou la maîtrise d’oeuvre de ses travaux à l’IFIP. La Direction Générale de la performance économique et environnementale des entreprises (DGPE) confie à l’ASP l’expertise des agréments zootechniques des Organismes de Sélection Porcine (OSP) : conformité aux exigences réglementaires, suivi de l’activité des OSP et centres de collecte de sperme (CIA) ; mise à disposition des utilisateurs de références. En parallèle, la Direction Générale de l’Alimentation (DGAL) confie à l’ASP un suivi de l’encadrement sanitaire des élevages de sélection et multiplication.

PDF icon fiche_bilan2015_064.pdf
2016

Calcul des valeurs génétiques des populations porcines

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Fiche n° 057 : réduction des coûts d'élevage

La sélection génétique a pour but d’améliorer le niveau de performances moyennes des populations porcines sur des caractères d’intérêt économique.
Le travail de sélection consiste à repérer les meilleurs individus d’une génération qui seront gardés comme reproducteurs. Pour cela, des modèles statistiques prédisent la valeur génétique (VG) des candidats à la sélection à partir de leurs performances propres et de celles de leurs apparentés et contemporains.
Chaque semaine, 6 populations porcines (4 collectives : Large White lignée Femelle, Landrace, Piétrain et Large White lignée Mâle, et 2 autonomes :
Duroc ADN et Piétrain Horizon+) sont évaluées et les Valeurs Génétiques sont transmises aux sélectionneurs, organismes de sélection porcine (OSP), groupements d’éleveurs et centres d’insémination artificielle (CIA).

PDF icon fiche_bilan2015_057.pdf
2016

Statut sanitaire des reproducteurs et de la semence : enjeux et maîtrise

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Dossier santé animale : maîtrise sanitaire : des fondamentaux aux techniques de pointe

L’organisation génétique pyramidale nécessite une maîtrise sanitaire rigoureuse dans les CIA et dans les élevages de sélection et de multiplication. Malgré la diversité des opérateurs, les OSP et les CIA français ont toujours abordé de manière collective et concertée les enjeux sanitaires majeurs, accompagnés par l’Ifip et l’Agence de la sélection porcine.

PDF icon techporc_correge_n29_2016.pdf
2016

France Génétique Porc dévoile ses objectifs

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Sélection collective

Les objectifs de sélection des lignées maternelles et paternelles collectives ont été récemment réactualisés. Ont été introduit, côté femelles, : un indice synthétique "Qualités Maternelles" et côté mâles : deux caractères de qualité de viande.

2016

Exploring transcriptomic diversity in muscle revealed that cellular signaling pathways mainly differentiate five Western porcine breeds

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Background

Among transcriptomic studies, those comparing species or populations can increase our understanding of the impact of the evolutionary forces on the differentiation of populations. A particular situation is the one of short evolution time with breeds of a domesticated species that underwent strong selective pressures. In this study, the gene expression diversity across five pig breeds has been explored in muscle. Samples came from: 24 Duroc, 33 Landrace, 41 Large White dam line, 10 Large White sire line and 39 Piétrain. From these animals, 147 muscle samples obtained at slaughter were analyzed using the porcine Agilent 44 K v1 microarray.

Results

A total of 12,358 genes were identified as expressed in muscle after normalization and 1,703 genes were declared differential for at least one breed (FDR < 0.001). The functional analysis highlighted that gene expression diversity is mainly linked to cellular signaling pathways such as the PI3K (phosphoinositide 3-kinase) pathway. The PI3K pathway is known to be involved in the control of development of the skeletal muscle mass by affecting extracellular matrix - receptor interactions, regulation of actin cytoskeleton pathways and some metabolic functions. This study also highlighted 228 spots (171 unique genes) that differentiate the breeds from each other. A common subgroup of 15 genes selected by three statistical methods was able to differentiate Duroc, Large White and Piétrain breeds.

Conclusions

This study on transcriptomic differentiation across Western pig breeds highlighted a global picture: mainly signaling pathways were affected. This result is consistent with the selection objective of increasing muscle mass. These transcriptional changes may indicate selection pressure or simply breed differences which may be driven by human selection. Further work aiming at comparing genetic and transcriptomic diversities would further increase our understanding of the consequences of human impact on livestock species.

2015

Génétique : la sélection collective inaugure sa station de phénotypage

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France Génétique Porc, consortium regroupant les organismes de sélection porcine ADN, Gène+, Nucleus et l’Ifip, et l’Inra ont inauguré la station porcine de phénotypage située au Rheu. La volonté collective des opérateurs économiques et des instituts de recherche dote la filière porcine française d’un outil performant pour répondre aux enjeux de la sélection génomique.

PDF icon techporc_bidanel_n25_2015.pdf
2015

Genome-wide association studies in purebred and crossbred entire male pigs

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A total of 654 purebred Piétrain entire male pigs and 716 crossbred Piétrain × Large White entire male pigs issued from about 70 Piétrain sires were tested in a French test station for production traits (feed intake, feed efficiency, growth rate, carcass composition and meat quality). All were genotyped with the 60K Porcine SNPchip. Genome wide association studies were run using linear mixed models with a genomic kinship matrix to account for relatedness between individuals, and the fixed effect of each SNP was tested separately. In a first step, separate analyses of the two populations showed suggestive results (P<0.0001) for almost all traits in the two populations. For production traits, eight 1-Mb regions affected multiple correlated traits in the purebred pigs, and only one in the crossbred pigs. Only two regions with P<0.0001 were detected in common in purebred and crossbred individuals after correction for the halothane mutation, on SSC1 and SSC2. Breed differences in linkage disequilibrium between markers and causal variants, or different gene effects due to the purebred vs crossbred polygenic background could explain these discrepancies. Genotypes were phased and chromosome breed origins were identified in all progeny. Analyses were thus run to estimate within breed allelic effects in the crossbred population, and combining the two populations. After accounting for differences in allele frequencies in the two populations, only few SNP estimates showed significantly different allelic effects depending on the genetic background. If confirmed in a larger design, this suggests that genes affecting production traits act similarly in purebred and crossbred commercial pigs, as suggested by high genetic correlations between purebred and crossbred pigs for these traits.

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2015

La sélection collective inaugure sa station de phénotypage

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France Génétique Porc, consortium regroupant les organismes de sélection porcine (OSP) ADN, GENE+, NUCLEUS et l’IFIP, et l’INRA ont inauguré la station porcine de phénotypage située au Rheu. La volonté collective des opérateurs économiques et des instituts de recherche dote la filière porcine française d’un outil performant pour répondre aux enjeux de la sélection génomique.

PDF icon le plan de la station porcine de phénotypage du rheu -Inra/ifip, PDF icon dossier de vite de la station porcine de phénotypage du Rheu (ifip/inra)
2015

Suivi et animation des schémas de sélection

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Fiche n° 058 : progrès génétiques

La gestion d’un schéma de sélection suppose une prise de décisions au quotidien. Ces décisions peuvent être de nature stratégique : pour définir un objectif de sélection, raisonner un investissement, etc…, ou opérationnelle pour le choix des reproducteurs et la réalisation des accouplements par exemple.
Il est donc important de fournir aux entreprises de sélection des outils pour faciliter et fiabiliser les prises de décision.
De tels outils sont actuellement développés par l’IFIP pour optimiser le progrès génétique réalisé dans les schémas des lignées porcines inscrites aux livres généalogiques porcins collectifs (LGPC).
Les outils mis en place en 2013-2014 ont permis de définir de nouveaux objectifs de sélection pour les lignées porcines des LGPC et de réaliser un suivi fin de l’efficacité des schémas de sélection.

PDF icon fiche_bilan2014_058.pdf
2015

Encadrement des stations publiques de contrôle des performances

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Fiche n° 059 : progrès génétiques

Les stations publiques de contrôle des performances ont pour but d’obtenir des références publiques objectives sur les divers types génétiques tout en garantissant la qualité des protocoles mis en oeuvre et la fiabilité de la collecte des données.
L’IFIP, en partenariat avec l’INRA, a été missionné par le Ministère chargé de l’Agriculture pour assurer leur encadrement technique.
Les 2 stations, celle d’Agesporc Génétique (Mauron- 56) et l’Unité Expérimentale Testage Porcs INRA Le Rheu (35), constituent un outil de collecte de données dont les résultats concernent l’ensemble de la filière.
Les informations recueillies sont complémentaires au contrôle en ferme sur la croissance, l’efficacité alimentaire, la carcasse et la qualité de viande. Les stations sont également le lieu privilégié pour tester de nouvelles mesures.
Les stations publiques sont ouvertes à tous les acteurs de la sélection porcine française.
En 2014, elles ont été utilisées pour 2 finalités :
- Contrôle sur des collatéraux à des fins d’évaluation et de recueil de références ; la station de Mauron est dédiée en totalité à ce protocole, ainsi qu’une partie de la station du Rheu ;
- la fin du projet de recherche UtOpIGe à l’UETP INRA Le Rheu. Il s’agissait de finaliser une population de validation composée d’animaux de type charcutier issus de croisements de truies commerciales (de type Large White x Landrace ou sino-européennes) et de verrats de type Piétrain apparentés à ceux des deux premières phases. Pour rappel, l’objectif de ce projet est de pouvoir estimer à partir des 2 populations de références, les valeurs génomiques des animaux ; la population de validation permettra alors de comparer les valeurs génomiques des verrats pères ainsi estimées aux performances phénotypiques obtenues par leurs descendants.
Des mesures complémentaires ont été ajoutées au protocole classique : notation des griffures et des aplombs, dosages chimiques (testostérone, androsténone et scatole) et scan complet d’une demi-carcasse.

PDF icon fiche_bilan2014_059.pdf
2015

Mise en place de la sélection génomique

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Fiche n° 056 : progrès génétiques

La sélection génomique fait l’objet d’un intérêt croissant dans les schémas de sélection porcins.
Malgré un surcoût important par rapport au schéma conventionnel, elle permet de réaliser un choix plus précis des reproducteurs à un âge relativement précoce. Les gains de précision sont particulièrement importants pour les critères dont les quantités d’information sont limitées au moment de la sélection : critères de reproduction, de qualité des carcasses et de la viande, de longévité, etc.
En outre, la sélection génomique ouvre de nouvelles perspectives pour intégrer de façon appropriée les performances issues d’individus croisés
pour la sélection des reproducteurs des lignées de race pure.

PDF icon fiche_bilan2014_056.pdf
2015

Evaluations génétiques des populations porcines

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Fiche n° 055 : progrès génétiques

La sélection génétique a pour but d’améliorer le niveau de performances moyennes des populations porcines sur des caractères d’intérêt économique en mesurant les performances des animaux sur ces caractères.
Le travail de sélection consiste à repérer les meilleurs individus d’une génération qui seront gardés comme reproducteurs. Pour cela, des modèles statistiques estiment la valeur génétique des candidats à partir de leurs performances propres et de celles de leurs apparentés et contemporains.
Chaque semaine, les valeurs génétiques des animaux de 8 populations porcines (4 collectives : Large White lignée Femelle, Landrace, Piétrain et Large White lignée Mâle, et 4 autonomes : Duroc Gène+, lignée sino-européenne de Gène+ Taï-Zumu, Duroc ADN et Piétrain Horizon+) sont calculées et transmises aux sélectionneurs, organismes de sélection porcine (OSP) et centres d’insémination artificielle (CIA).

PDF icon fiche_bilan2014_055.pdf
2015

Conservation des ressources génétiques : Cryobanque Nationale et appui aux races locales

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Fiche n° 024 : contribution aux politiques publiques

L’IFIP participe au programme de conservation des ressources génétiques in situ (gestion des animaux vivants) et ex situ (adhésion au GIS Cryobanque Nationale) par un suivi de la variabilité génétique intra-race et de l’augmentation du taux de consanguinité des populations porcines en conservation et en sélection.
L’IFIP apporte son soutien technique pour le fonctionnement du LIGERAL (association des livres généalogiques collectifs des races locales de porcs).
Le LIGERAL est agréé par le Ministère en charge de l’Agriculture pour la tenue des livres généalogiques des 6 races locales porcines : le Porc Pie Noir du Pays Basque, le Porc de Bayeux, le Porc Gascon, le Porc Cul Noir Limousin, le Porc Blanc de l’Ouest et le Porc Nustrale.

PDF icon fiche_bilan2014_024.pdf
2015

Nouvelle station collective de phénotypage FG Porc-Inra : un site dédié à la génomique

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Outil central pour l'obtention de populations de référence dans le cadre de programmes d'amélioration génétique, la station collective FG Porc sera inaugurée fin juin. Présentation et enjeux.

2015

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