HAL Id: hal-00894080
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Submitted on 1 Jan 1995
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Effets de l’introgression dans le génome Piétrain de
l’allèle normal au locus de sensibilité à l’halothane
R Hanset, C Dasnois, S Scalais, C Michaux, L Grobet
To cite this version:
Article
original
Effets de
l’introgression
dans le
génome
Piétrain
de
l’allèle
normal
au
locus
de sensibilité à l’halothane
R
Hanset,
C Dasnois, S
Scalais,
C Michaux
L
Grobet
Service de
génétique factorielle
etmoléculaire, faculté
de médecine vétérinaire de l’université deLiège, 20,
bd deColonster,
B43, B-4000 Liège, Belgique
(Reçu
le 27 octobre1993; accepté
le 28septembre
1994)
Résumé - Dans cet
article,
on décrit lesétapes
de la reconstruction dugénome
Piétrain par backcross successifs(BC1 3/4;
BC27/8;
BC315/16)
tout en maintenantl’hétérozygotie
au locus Hal chez les truiesreproductrices.
Les informations récoltées concernent : lacroissance,
la conformation au sevrage et à la fin del’engraissement,
des mensurationsprises
sur la carcasse, lacomposition
de la carcasse, des critères dequalité
de viande(mesures
dupH
et de la réflectance par leFOP).
En tout, 30 critères sontenvisagés.
Ils se rapportent à 1 890 porcs et ont été
analysés
selon un modèle comportant commeeffets :
génotype
au locusHal,
numéro debackcross,
interaction« génotype
xbackcross »,
sexe,mois-année,
et avec lepoids d’abattage
comme covariable. La différence entre lesgénotypes
nn et Nn n’était influencée par le numéro de backcross que pour lespHl
dum
Longissimus
dorsi(carré)
et du m Gracilis(jambon).
Par rapport augénotype Nn,
legénotype
nn estplus
court, a un meilleur rendement àl’abattage,
estplus charnu, plus
compact et par
conséquent
mieuxconformé,
a des mesures dupHl plus
basses et desmesures des FOP1 et FOP24
plus
élevées. Avec laprogression
des backcross etquel
quesoit le
génotype
au locusHal,
les carcasses deviennentplus
courtes,plus
riches en viandeet mieux conformées.
D’ailleurs,
lacomposition
de la carcasse et le classement commercial des carcasses dessujets
degénotype
nn au stade15/16
sontquasi identiques
à ceux du Piétrain pur. L’éventualité d’uneexploitation
dugène n
à l’étathétérozygote
mais dansun contexte Piétrain reconstitué est discutée. Piétrain
/
locus Hal/
backcross/
introgressionSummary - Introgression into the Piétrain genome of the normal allele at the locus
for halothane sensitivity. This paper describes the steps
of
reconstructionof
the Piétrain genomeby repeated
backcrosses(BC1
314,
BC27/8;
BC315/16)
whilemaintaining
heterozygosis
at the Hal locus inbreeding females.
Thefollowing
traits were recorded:growth, conformation
atweaning
and at the endof
thefattening period,
measurementstaken on the carcass, carcass composition, meat
quality
criteria(pH
andreflectance
(FOP)
measurements).
Inall,
30 criteria were considered and 1 890pigs
were involved in this78 R Hanset et al
locus;
backcrossnumber; ’genotype
x backcross number’ interaction; sex;year-month;
andslaughter weight
as a covariate. Thedifference
between the nn and Nngenotypes
was notinfluenced by
the backcross number exceptfor
thepHl
measurementsof
the mLongissimus
dorsi and Gracilis.
Compared
to the Nn genotype, the nn genotype isshorter,
has a betterkilling-out-percentage,
is more meaty and more compact and has a betterconformation,
lower
pH1
measurements andhigher
FOP1 andFOP24
values. With the progressof
theexperiment
and whatever thegenotype
at the Hallocus,
the carcass became shorter andleaner. The carcass
composition
and the commercialclassification of
the animalsof
thenn genotype have reached the
15/16
level and arepractically
identical to thoseof
the pure Piétrain. Possible waysof exploiting
the n gene in theheterozygous
state but within areconstructed Piétrain
background
are discussed.Piétrain pig
/
halothane locus/
backcross introgressionINTRODUCTION
L’entité
biologique qu’est
le Piétrain est déterminée parl’homozygotie
nn au locus Hal ainsi que par d’autresgènes,
non encoreidentifiés,
dont l’actionglobale
sur lacomposition
corporelle
estanalogue
à celle dugène n
(Hanset
etal 1995).
En
outre,
si l’allèle n est récessif pour la sensibilité àl’halothane,
enrevanche,
ils’exprime déjà
chezl’hétérozygote
pour laplupart
des caractèreszootechniques
envisagés
et enparticulier
pour lacomposition
de la carcasse et la conformationqu’il
influence favorablement. Dèslors,
outre la combinaisongénétique « génotype
nn + autresgènes
Piétrain » caractérisant le porc de Piétrainclassique,
onpeut
envisager
d’autres combinaisons telles que :« génotype
Nn ou NN + autresgènes
Piétrain».Ces dernières font donc
appel
augène
Nqui
doit être introduit dans le contextegénétique
Piétrain par un programmed’introgression.
Un tel programme consiste à transférer ungène
d’une race donneuse dans une autre race diterécurrente, laquelle
ne diffère en fin decompte
de sa versionoriginale
que par le seulgène
transféré oupar un court
segment
chromosomique
contenant cegène.
Pareille
expérience
a étéentreprise
dans le but d’introduire legène
N de résistance à l’halothanehébergé
par leLarge
White(race
donneuse)
dans une souche Piétrain(race récurrente).
La
première partie
d’un tel travail consiste à reconstituer autour del’hétérozygo-tie
Nn,
legénome
de la race Piétrain par backcrossrépétés,
l’étape
ultérieure étant constituée par l’intercross Nn x Nn de manière àproduire
dessujets NN,
homozy-gotes
résistants.Chaque
backcrosscomporte
le croisement de truieshétérozygotes
Nn avec des verrats Piétrain nn. Sont ainsi
produits
50%
d’homozygotes
nn et50%
d’hétérozygotes
Nn. Parmi les femellesNn,
on choisit des truies destinées à engen-drer le backcross suivant. Audépart,
lesgénotypes
au locus Hal étaient identifiéspar le test à l’halothane combiné au
typage
pour un marqueurbiochimique
étroite-ment
lié,
laphosphohexose
isomérase.Depuis
la découverte parFuji
et al(1991)
dela mutation
ponctuelle
(C ---+
T)
enposition
1843 de l’ADNc dugène
codant pour lerécepteur
membranaire à laryanodine
etresponsable
de la sensibilité àl’halothane,
il est désormaispossible
de déterminer legénotype
au locus Hal de tout individuCet article décrit l’évolution des
performances zootechniques
des 2génotypes
Nn et nnproduits
lors des backcross successifs : backcross 1(3/4),
backcross 2(7/8),
backcross 3(15/16)
et étudie l’influence du contextegénétique
en cours de reconstitution sur la différence entre les 2génotypes.
MATÉRIEL
ETMÉTHODES
Cette
expérience
fait suite à laproduction
d’une F2 obtenue audépart
d’un croisement Piétrain xLarge
White et décrite par Hanset et al(1995).
Les truies étaient degénotype
Bn/AN,
c’est-à-direportant
sur le chromosome 6d’origine
paternelle l’haplotype
Bn(n,
allèle de la sensibilité àl’halothane,
locusHal ;
B,
allèle au locus PHI de laphosphohexose-isomérase,
locus étroitement lié auprécédent)
et sur le chromosomehomologue
d’origine maternelle,
l’haplotype
AN(N,
allèle au locus Hal etA,
allèle au locusPHI).
Ces truiesF1, après
avoir servi àproduire
laF2,
furent utilisées commepoint
dedépart
d’une série de backcross à desverrats Piétrain de
génotype
Bn/Bn.
La combinaison dutypage
pour la PHI et dutest à l’halothane devait
garantir,
avec un hautdegré
desécurité,
l’identification desgénotypes
et enparticulier
l’hétérozygotie
des femelles sélectionnées pourengendrer
le backcross suivant.
Lorsque
le testgénomique
direct futadopté
fin1991,
enremplacement
des testsprécédents,
il s’est avéré que les mères des backcross étaientbien
hétérozygotes
au locus Hal(Grobet
etal, 1992; Grobet,
1993).
Les conditions
expérimentales
et les critèreszootechniques
mesurés ont étédécrits dans l’article
précédent
consacré à la F2 du croisement Piétrain xLarge
White
(Hanset
etal,
1995).
Toutefois,
dans le courant du backcross 2(7/8),
des critèressupplémentaires
dequalité
de viande ont été introduits.Ainsi,
outreles
pHl
etpH24
mesurés au niveau du mLongissimus
dorsi(carré),
du mGracilis
(jambon 1),
les mêmes mesures ont été effectuées au niveau du mSemi-membranosus
(jambon 2).
Deplus,
des mesures de réflectance ont étéprises
à l’aided’une sonde « Fiber
Optic
Probe» (FOP)
de la firmeTecpro.
Cetappareil
est calibréde manière telle que la viande « normale » donne des valeurs entre 25 et
50,
la viande PSE des valeurs entre 55 et80,
la viande « DFD » des valeurs inférieures à 20. Les mesures ont été faitesaprès
1 h(FOP1)
et 24 h(FOP24)
aux mêmes endroits queles mesures du
pH
(carré,
jambon
1,
jambon
2).
Le backcross 1
(3/4)
s’est déroulé d’août 1989 à mars 1991 et est issu de 48 truieset 26
verrats,
le backcross 2(7/8)
d’octobre 1990 à novembre 1992 et est issu de 69 truies et 34verrats,
le backcross 3(15/16)
d’avril 1992 à décembre 1993 et estissu de 60 truies et 21 verrats. Tous ces verrats
appartenaient
au Centreprovincial
d’insémination artificielled’Argenteau
(Liège).
Comme il y avait chevauchementdans le déroulement des 3
backcross,
ceux-ci ont pu fairel’objet
d’uneanalyse
unique.
Autotal,
1890sujets
sont concernés par cette étude.Le modèle
statistique
d’analyse
comporte
les effets suivants : legénotype
au locus Hal(2 niveaux),
le numéro de backcross(3 niveaux),
l’interaction«génotype
x backcross» (2 x
3 niveaux),
le sexe(2
niveaux),
l’année-moisd’abattage
(54
niveaux)
et,
enoutre,
lepoids
d’abattage
comme covariable. Le nombre de porcs abattuschaque
semaine étant fortvariable,
pourl’analyse
on apréféré
rassembler lesmanière sensible les résultats concernant les critères de
qualité
de viande. Cetteanalyse
statistique
a été réalisée à l’aide de laprocédure
GLM de SAS(1985).
RÉSULTATS
ET DISCUSSIONLes niveaux de
signification
des effets sont donnés au tableauI,
tandis que lesmoyennes des moindres carrés avec erreurs standard
correspondant
aux effets« interaction » et « sexe » sont donnés aux tableau II pour les caractères de croissance
et de
composition
de carcasse, au tableau III pour les critères dequalité
de viande.Son concernés :
i)
18 caractères en relation avec lacroissance,
laconformation,
lacomposition
de carcasse,ii)
12 critères enrapport
avec laqualité
de la viande. Le terme « interaction backcross xgénotype
» estgénéralement
non-significatif,
ce
qui implique
que la différence entre lesgénotypes
Nn et nn estindépendante
duniveau
(3/4, 7/8, 15/16)
de reconstitution dugénome
Piétrain. C’est notammentle cas pour le
gain quotidien,
lalongueur
de la carcasse(fig 1),
les mesures dugras
dorsal,
lepourcentage
de morceauxmaigres
(fig
2),
les indices decompacité,
le
pHl
dujambon
2,
lespH24
et les mesures de réflectance. Enrevanche,
il existe une interactionsignificative
pour :i)
l’épaisseur
du gras dorsal au niveau du cou,la note de conformation au sevrage et la note de conformation
finale,
soit que, au backcross3,
la différence entre lesgénotypes
se soit réduite ou aitdisparu
(tableau II) ;
manifestement,
la discrimination entregénotypes
en cequi
concerne la conformation(note subjective)
devientplus
difficile à ce stade de reconstitution dugénome, déjà
trèsproche
du Piétrain pur;ii)
lespHl
du carré et dujambon
1,
la différence entre
génotypes
devenantplus importante
avec le numéro du backcross(tableau III).
La différence entre lesgénotypes
Nn et nn pour lepHl
du carré est nettementplus importante
ici que dans le F2analysée
par Hanset et al(1995).
Nous ne nousexpliquons
pas cette observation. Il faut toutefois noter que, dans les backcross 2 et3,
onrejoint
les différences observées par Barton-Gade(1981)
etWittmann et al
(1993).
Le
génotype
au locus Hal exerce un effet hautementsignificatif
sur les caractèresenvisagés,
àl’exception
dugain
quotidien
(malgré
une tendance à lasupériorité
del’hétérozygote),
despH24
du carré et dujambon
2. LespHl
du carré et dujambon
2 sont lesplus
influencés par legénotype.
Enfait,
ces 2 muscles sont des muscles «blancs» dont le métabolisme est surtout dutype
anaérobique
(Barton-Gade,
1981).
D’autre
part,
lepH24
dujambon
1 estlégèrement
plus
élevé chez legénotype
nn, ce
qui
avaitdéjà
été observé au niveau de la F2(Hanset
etal,
1995).
Les différences entregénotypes
pour les mesures dupHl
tendent às’estomper
24 haprès
l’abattage.
Ceci aégalement
été observé par Jensen et Barton-Gade(1985),
Wittman et al
(1993).
Enrevanche,
en cequi
concerne les mesures deréflectance,
ladifférence entre
génotypes
esttoujours présente
24 haprès
l’abattage.
À
ce propos,Dès
lors,
on constate que, parrapport
augénotype
Nn,
legénotype
nn estplus
court,
a un meilleur rendement àl’abattage,
estplus charnu,
plus
compact
etpar
conséquent
mieuxconformé,
à des mesures dupHl plus basses,
des mesures du FOP1 et FOP24plus
élevées. Ces observations ne sont pas nouvelles et ont été faites par de nombreux auteurs et entre autres par Eikelenboom et al(1978),
Moninet al
(1980),
Jensen(1981),
Lampo
(1981),
Jensen et Barton-Gade(1985),
Simpson
et Webb(1989),
Zhang
et al(1992),
Wittmann et al(1993),
Hanset et al(1995).
Le numéro de backcross est sans influence sur le
gain
journalier,
enrevanche,
il a un effetsignificatif
sur tous les critères en relation avec lacomposition
de la carcasseet la conformation. Font
exception l’épaisseur
du gras dorsal(1
re
vertèbrelombaire),
le rendement àl’abattage,
lepourcentage
d’épaule
(tableau I).
En d’autrestermes,
comme on
peut
le constater au tableauII, quel
que soit legénotype
au locusHal,
avec laprogression
desbackcross,
les carcasses deviennentplus
courtes,
plus
charnues,
moins grasses,plus
compactes.
Ceci résulte de larécupération progressive
de ces « autresgènes
Piétrain » dont il a étéquestion plus haut,
lesgénotypes
au locus Hal étant constants. Enfait,
par les backcrosssuccessifs,
onpuise
cesgènes,
présents
chez lePiétrain, qui
sontresponsables
de la différence entre les Piétrainpurs et les F2 de
génotype
nn(Hanset
etal,
1995).
En
revanche,
en cequi
concerne les critères dequalité
deviande,
le numéro du backcross est sans effetsignificatif,
àl’exception
dupH24
et du FOP24 du carré. Cecisignifie
que, si les « autresgènes
Piétrain » ont une actionglobale
analogue
à celle dugène
n en cequi
concerne lacomposition
de la carcasse, il n’en est pas de même pour les critères dequalité
de viandeenvisagés
ici.L’influence du sexe est
significative
pour laplupart
des critères decroissance,
decomposition
de carcasse. Pour cettecatégorie
decaractères,
seule faitexception
lanote de conformation au sevrage. Le
gain
journalier
estplus
élevé chez lecastrat,
enrevanche,
chez lafemelle,
la carcasse estplus longue
etplus
riche en morceauxmaigres,
la note de conformation finale et l’indice decompacité
2 sontplus
élevés.Ces observations avaient
déjà
été faites sur la F2(Hanset
etal,
1995).
Quant
aux mesures dequalité
deviande,
on constate que les mesures depH
ont tendance à êtreIl n’est pas sans intérêt de connaître la manière dont le marché
perçoit
laqualité
«boucherie» de ces backcross. Le tableau IV et lafigure
3répondent
àcette
question.
Le tableau IVdonne,
enoutre,
pourcomparaison,
le classement commercial de 273 porcs Piétrain purs élevés dans les mêmes conditions. Onpeut
constater l’effetmarqué
dugénotype,
du sexe et du numéro de backcross sur lepourcentage
d’animauxfigurant
dans les classessupérieures
(AA
+ E +EE).
On observe laquasi-similitude
entre lessujets
15/16
degénotype
nn et les Piétrainpurs
également
degénotype
nn avec44,26%
de castrats15/16
nn dans les classeAA et
plus
contre44,96%
chez le Piétrain pur et83,6%
de truies15/16
nn contreCONCLUSION
Dans cette
expérience
de reconstitution dugénome
Piétrain autour del’hétérozygo-tie au locus
Hal,
laréponse
de caractères tels que lalongueur
et lacomposition
dela carcasse doit nécessairement
présenter
un caractèredégressif.
Eneffet,
s’il existe une différence de4%
pour lepourcentage
de morceauxmaigres
entre l’animal nn de la F2 et le Piétrain pur, onprévoit,
en cas d’hérédité additive et en l’absence desélection,
lerythme
suivantd’épuisement
de la différence =+2%
(au
backcross1,
stade
3/4) ;
+1%
(au
backcross2,
stade7/8) ;
+0, 5%
(au
backcross3,
stade15/16) ;
+0, 25%
(backcross
4,
stade31/32),
etc. La sélection desplus
muscléesparmi
les femelles Nn destinées àproduire
le backcross suivant devait accélérer le processus.En
fait,
lessujets
nn au stade15/16,
avec unpourcentage
de morceauxmaigres
de69,25%,
ne sedistinguent plus
des Piétrain purs chezlesquels
cepourcentage
est de
69,3%.
Le programmeprévoit
d’allerjusqu’au
stade31/32
avant que ne soitentrepris l’intercross,
cequi
doit avoir pour effet de consoliderl’acquis
génétique
et de raccourcir
davantage
lalongueur
dusegment
chromosomique d’origine Large
White contenant le
gène
N. Unecaractéristique
essentielle de cetteexpérience
estmorceaux
maigres
et l’indice decompacité
2 sontéquivalents
à ceux des porcs nn du backcross 1(stade
3/4),
avec toutefois cetavantage
que ces porcshétérozygotes
Nn sont
plus
résistants au stress etprésentent
des critères dequalité
de viandeplus
favorables.En
outre,
onpeut
prévoir
pour la viande fournie parl’hétérozygote
une meilleurecouleur,
une teneur enpigments
plus
élevée,
un meilleurpouvoir
de rétention d’eau(Zhang
etal, 1992;
Klont etal,
1993).
Il en est de même pour la teneurplus
élevéeen
graisse
intramusculaire,
facteur favorable aupersillé
et auxqualités
gustatives
(Zhang
etal,
1992).
Bref,
en enlevant 1 des 2 allèles n mais en conservant tousles autres
gènes,
oncorrige,
partiellement
tout aumoins,
les défauts que l’onpeut
rencontrer chez des Piétrain de conformation extrême.
L’opinion
quant
au sort à réserver augène n
est moinsnégative depuis
la découverte d’un testgénomique d’application
universelle etdepuis
qu’on
reconnaît leprofit
pouvant
résulter del’exploitation
dugène
n en dosesimple.
Celle-cipeut
se concevoir de différentes manières :-
i)
le croisement de femelles PiétrainNN,
aboutissement du schémaci-dessus,
avec des verrats Piétrainclassiques;
-
ii)
lapoursuite
indéfinie de croisements de retour au Piétrain pur avec truies PiétrainNn,
cequi
assure une liaison constante avec la race pure;-
iii)
le verrat PiétrainNn,
alternative au verrat croiséPiétrain,
utilisé en croisement terminal.REMERCIEMENTS
Les auteurs remercient pour leur
précieuse
collaboration M MBustin,
le Dr SDufrasne,
l’Ir R Farnir,M
elle
N Brunetta.Ils remercient
également
les 2 lecteurs anonymes pour leurs très utilessuggestions.
Ce travail a été réalisé sous les
auspices
de l’Institut pourl’encouragement
de larecherche
scientifique
dans l’industrie etl’agriculture
(IRSIA).
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