Des chercheurs de l'Università Cattolica, Piacenza, recherchent des gènes pour rendre les races bovines et ovines résistantes au changement climatique, aux vagues de chaleur et à la sécheresse :la survie même de nombreuses races locales est menacée, avec d'énormes pertes économiques pour la chaîne de production, tandis que la l'arrivée de nouvelles maladies peut gravement affecter le bétail.

À la Faculté des sciences agricoles, alimentaires et forestières dirigée par le professeur Marco Trevisan, le Département des sciences animales, nutritionnelles et alimentaires - DiANA, dirigé par le professeur Francesco Masoero étudie la génétique de l'adaptation. Les généticiens, coordonnés par le professeur Paolo Ajmone Marsan et impliquant le professeur Riccardo Negrini, le professeur Licia Colli et un groupe important de jeunes doctorants et postdoctorants, ont récemment publié une revue dans la revue Animals sur l'adaptation du bétail au changement climatique.

Perte de production due au changement climatique

"La perte de production due à la chaleur dépend des conditions environnementales, évaluées par l'indice température/humidité (THI)", explique le professeur Ajmone Marsan. Plusieurs études ont révélé des estimations inquiétantes de l'ordre de millions d'euros de coûts directs (perte de production) et de coûts indirects (coût des interventions vétérinaires, du fourrage, etc.).

Le professeur Trevisan souligne qu'un article publié cette année dans The Lancet Planetary Health , estime la perte de production mondiale due au stress thermique à quelque 40 milliards de dollars par an d'ici la fin du siècle (allant d'un minimum de 34 dollars à un maximum de 45 dollars), ce qui équivaut à environ 10 % de la valeur de 2005 de la viande et du lait .

"Le stress thermique est délétère pour toutes les espèces animales", explique le professeur Negrini, "en particulier pour les ruminants et les bovins laitiers à forte production, ainsi que pour nos races. Malheureusement, les projections climatiques indiquent que le temps d'été dans notre pays sera de plus en plus sec et chaud." Cela augmentera le stress chez les animaux, malgré l'ombrage, la ventilation, l'aspersion d'eau et le conditionnement éventuel."

La génomique pour sauver le bétail

La génomique peut aider à sauver le bétail du changement climatique, explique le professeur Ajmone Marsan. Depuis quelques années, les programmes nationaux d'élevage ont modifié les objectifs de sélection des espèces d'élevage, favorisant des animaux plus robustes et fonctionnels et pas seulement très productifs. La sélection traditionnelle donne d'excellents résultats mais elle demande au moins 5 ans. La génomique a presque triplé la vitesse de sélection. Avec la génomique, il est possible d'identifier et d'utiliser les meilleures variantes de gènes impliqués dans tout ce qui intéresse le bien-être du bétail.

Grâce à la génomique, certaines variantes génétiques (mutations) qui aident les animaux à mieux s'adapter aux climats hostiles ont déjà été identifiées. Par exemple, dans certaines races bovines locales des Caraïbes (Senepol, Limoneiro et Carora), une mutation "slick" a été découverte qui entraîne un raccourcissement des cheveux et une série de changements physiologiques qui rendent les animaux extrêmement résistants au stress thermique. La mutation a été introduite dans la race frisonne en Floride et s'est également avérée efficace dans cette race, qui est très importante pour la production de lait.

Un objectif pourrait être d'insérer le gène dans les troupeaux italiens et de l'utiliser dans des programmes de sélection.

Les projets de recherche en cours en Italie et en Europe

"De nombreux projets de recherche en cours recherchent d'autres variantes génétiques favorables associées à l'adaptation à l'environnement chez d'autres races et d'autres espèces. Nous participons activement à certains de ces projets", déclare le professeur Colli.

"Nous étudions les bases génétiques de l'adaptation dans le cadre de projets nationaux et internationaux", explique-t-il. « Nous coordonnons notamment le projet SCALA-MEDI qui étudie la génétique de l'adaptation chez les ovins et les volailles d'Afrique du Nord. Cinq pays, l'Italie, la France, la Tunisie, l'Algérie et le Maroc, 18 partenaires et plus de 100 chercheurs sont impliqués dans le projet. L'objectif principal est d'étudier et d'améliorer la capacité d'adaptation aux climats extrêmes des races locales d'Afrique du Nord, en particulier les climats très chauds et secs tels que les climats sahariens Comprendre les mécanismes génétiques et épigénétiques de l'adaptation climatique est important pour planifier l'amélioration génétique et génomique des programmes qui augmentent l'efficacité de la production des races locales sans compromettre leurs caractéristiques adaptatives."

"Notre objectif est de démontrer également la valeur économique des races étudiées", déclare le professeur Negrini, "afin de contribuer à leur conservation durable. Les gènes adaptatifs sont préservés dans les races locales, mais beaucoup d'entre eux sont au bord de l'extinction, remplacées par des races améliorées économiquement avantageuses, tout en ayant une faible capacité d'adaptation. Il doit y avoir un équilibre entre une production efficace avec des races industrielles, qui permettent de nourrir durablement le monde, et la conservation de la biodiversité des élevages comme réservoir de gènes utiles."

"La génomique permet d'augmenter l'efficacité des races locales, d'améliorer leur pérennité, tout en étudiant leur ADN pour identifier des gènes d'adaptation utiles aux races industrielles", précise le professeur Ajmone Marsan.

"Un deuxième projet européen qui vient de se terminer est IMAGE (www.imageh2020.eu) coordonné par l'INRA français. L'objectif principal du projet a été de caractériser et d'exploiter des biobanques d'ADN et de semence animale et d'ovocytes d'espèces d'élevage", a déclaré le professeur dit Ajmone Marsan. "Notre groupe a identifié des gènes associés à l'adaptation au climat chez les moutons européens. Nous avons identifié plusieurs gènes et variants associés à des variables environnementales (telles que la température, l'humidité, etc.) qui sont actifs dans le système immunitaire et le métabolisme, en particulier le métabolisme des graisses."

Un projet final est "Une approche génomique multi-espèces pour évaluer la dynamique des populations pré et post-colombiennes en Amérique du Sud", qui étudie en parallèle les génomes de l'homme, du haricot et des bovins sur le continent sud-américain.

"Alors que son objectif principal est la reconstruction des voies de migration humaine lors de la colonisation paléolithique du continent, l'échantillonnage continental des bovins permettra à nouveau d'étudier les gènes d'adaptation des bovins le long d'un gradient climatique extrêmement diversifié, de la Patagonie aux tropiques; de la mer aux altitudes des montagnes péruviennes », explique le professeur Erminio Trevisi.

"La génomique est un outil puissant et elle facilitera la sélection d'animaux plus résilients au changement climatique, mais ce n'est qu'un des facteurs qui peut assurer le bien-être des animaux dans les climats extrêmes ; il est également crucial de contrôler les structures d'élevage, la gestion de l'élevage et l'alimentation de précision. La bonne nouvelle est que les animaux en production sont de plus en plus étroitement surveillés par des caméras, des capteurs et des systèmes intelligents d'analyse de données, qui alertent les éleveurs dès que les animaux montrent les premiers signes de stress, permettant la mise en place immédiate de mesures d'atténuation. + Explorer plus loin

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