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Extending lactation by voluntarily delaying rebreeding aims to improve fertility and milk production in the modern dairy cow. Previous studies have shown that increased energy concentrations in the ration induced greater total milk yield and lactation persistency defined by the duration and the shape of the lactation curve. In this paper, we hypothesized that increasing the supply of energy during the early lactation mobilization period would have a positive carryover effect on milk production during extended lactation. A total of 53 Holstein cows completed a 16-mo lactation, including 30% primiparous cows. The cows were divided into 2 feeding strategies: half of the cows received a high-energy density diet (HD) in early lactation followed by a lower-energy density diet (LD; strategy HD-LD). The change in diet was defined individually after 42d of lactation, and when the live weight (LW) gain of the cow was ≥0 based on a 5-d average. The other half of the cows were fed the LD diet during the entire lactation (strategy LD-LD). Both groups received 3kg of concentrates per day during milking. Weekly milk composition (fat, protein, lactose, and somatic cells), daily milk production, daily feed intake, daily LW, and body condition score every second week were recorded. The fda package of R was used to model the curves of these different variables for the 53 cows that had a lactation over 400d. The fitted values of these curves and the associated slopes were then compared for parity and treatment effects using a linear mixed-effects model. The HD-LD and LD-LD cows had a similar length of lactation (461±7 d). The HD diet reduced the intensity of the mobilization period and increased the milk production of the multiparous cows in early lactation compared with the cows fed the LD diet. The primiparous cows used the extra energy to grow and gain weight, but not to produce more milk. After the shift in diet, the treatment had little short-term carryover effect on milk yield or LW, but it affected the slopes of some curves. From 0 to 50d from shift, milk fat content of the LD-LD cows decreased faster than that of the HD-LD cows whereas milk lactose increased. From 250 to 350d from shift, the energy-corrected milk decreased faster for the HD-LD cows than for the LD-LD cows. The lactose content in milk decreased faster for the LD-LD cows than for the HD-LD cows, and the fat content in milk was significantly higher for the primiparous HD-LD than for the primiparous LD-LD cows. In conclusion, the supply of extra energy during the mobilization period had a 300-d negative carryover effect on lactation persistency.

National audience; La monotraite en élevages ovins et caprins, et les lactations longues sontdes pratiques de traite courantes en petits ruminants. La monotraite ovine et caprine est souvent pratiquée en supprimant la traite du soir. Laperte de production laitière est d’environ 14 % chez les ovins ; chez les caprins, le stade de lactation l’influence fortement. Chez les primipares, une perte de plus de 24 % est observée si la monotraite est pratiquée en début de lactation, et de 11,2 % en milieu de lactation, sachant que des pertes comparables en début ou en milieu de lactation sont aussirapportées dans la littérature. Chez les ovins comme chez les caprins, ces pertes sont compensées par un gain en organisation, grâce à laréduction du travail d’astreinte. En élevages caprins, les lactations longues sont d’abord un outil de maîtrise de la conduite du troupeau.Son intérêt réside dans l’écrêtement du pic de travail lors des mises baset dans la gestion des carrières de certaines catégories de chèvres enfonction de l’âge, du potentiel laitier et des résultats de reproduction.

With the end of milk quotas, dairy mountain farmers cannot compete with low-land farmers because of higher costs and lower productivity. So they have to maximize the use of local forages, reduce their inputs and make quality products like PDO cheeses. To study this new context, we designed since 2011 two low-input innovative farming systems at an INRA experimental farm (1100 m asl): 12 Holstein and 12 Montbéliarde cows in each; a short calving season (~77 days) before turning-out to pasture to superimpose lactation curve on grass growth; no concentrate or 4 kg/d during 200 days. Unfortunately, those systems led to poor reproductive per- formances, with only 35% of adult cows calving during the following season, without difference between sys- tems or breeds. To overcome the low number of pregnant cows, we decided to extend of ~10 months the lac- tation of some non-pregnant cows (7 to 23 each year), in order to have always 24 lactating cows by system dur- ing summer. The 53 cows involved in extended lactations (~568 d) produced 70% more milk by lactation (8026 vs . 4715 kg) than cows with ‘standard’ lactations of 289 days, without significant difference between systems or breeds. In addition, these cows had better reproductive performances, with 79% of pregnant cows and 72% of calving the following spring. Even if these results must be completed by an economic study, extended lactations seem to be an interesting practice to reinforce the sustainability of seasonal low-input dairy mountain systems., Avec la fin des quotas laitiers, les éleveurs de montagne ne peuvent plus rivaliser avec ceux de plaine sans maximiser l’utilisation de leurs fourrages, réduire leurs intrants et fabriquer des produits de qua- lité comme les fromages AOP. Pour étudier ce nouveau contexte, nous avons conçu depuis 2011 deux sys- tèmes d’élevage bas-intrants innovants, dans une ferme expérimentale INRA (1100 m d’altitude) : 12 Holstein et 12 Montbéliarde chacun ; saison de vêlage réduite (~77 jours) avant la mise à l’herbe pour superposer courbe de lactation et croissance de l’herbe ; zéro concentré ou 4 kg/j pendant 200 jours. Malheureusement, ces systèmes ont entrainé de mauvaises performances de reproduction avec seulement 35 % des vaches adultes vêlant la saison suivante, sans différence entre systèmes ni entre races. Pour pallier ce faible nombre de vaches gestantes, nous avons décidé de prolonger de ~10 mois la lactation de certaines vaches « vides » (7 à 23 par an), afin d’avoir toujours 24 vaches traites par système l’été. Ces 53 vaches en lactation prolon- gée (~568 jours) ont produit 70% de lait en plus par lactation (8026 vs. 4715 kg) que les vaches en lactation « standard » (~289 jours), sans différence significative entre systèmes ou entre races. De plus, ces vaches ont eu de meilleures performances de reproduction, avec 79% de gestation et 72% de vêlage l’année suivante. Même si ces résultats doivent être complétés par une étude économique, les lactations prolongées semblent être une pratique intéressante pour assurer la durabilité des systèmes bas-intrants, saisonnés, de montagne.

National audience

Selecting those animals that have the greatest level of production, with little regard for other traits, has historically worked well in a favorable environment (i.e. nutrient-rich diet, low pathogen load, thermo-neutrality). However, for numerous reasons (economic, climatic, ecological) farmers will find it increasingly difficult, and indeed may actively choose not, to provide such favorable conditions in their herd environment. Selecting animals that match the future herd environments thus becomes as important as managing the herd environment to match the selected genotypes. To better identify constraints and opportunities to apply these two options, we propose, for the first time, in this thesis an animal model integrating the effects of selection and management. This model integrates resource allocation between life-functions resource as heritable traits. It enables simulating short-term performance and long-term selection response resulting from the transmission of allocation traits between generations. The model was applied to the dairy goat and focused on the management of extended lactation (EL) for a part of the herd (management practice based on keeping females in lactation without a new reproductive cycle). Both selection and management were assumed to influence the way every animal allocates its resource between functions. We aimed to assess the significance of this assumption for a better understanding of the development of genotype-environment interactions (G × E) over the long-term. In a herd subject to variations in the feeding level, different selection strategies aiming at improving milk production and longevity were simulated. In agreement with the resource allocation theory, the selection responses show improving production and survival has to face a trade-off between these two traits. However, this trade-off is alleviated when selection is combined with some proportion of EL in the herd. Such a synergistic effect between selection and management results from a complex interaction between the individual dynamic performance during EL and the herd turnover. Thereby, the innate capacity of goats to extend their lactation might be promoted to enhance herd resilience.; Sélectionner les animaux qui ont le plus haut niveau de production, en tenant peu compte d’autres caractères, a toujours bien fonctionné dans les conditions d’un environnement favorable (i.e. ration riche en nutriments, faible charge pathogène, thermoneutralité). Toutefois, pour de nombreuses raisons (économiques, climatiques, écologiques), les éleveurs auront sans doute de plus en plus de mal à réunir de telles conditions dans l’environnement de leur troupeau, et pourront même délibérément choisir de ne pas le faire. Sélectionner des animaux qui soient adaptés avec les conditions futures des troupeaux devient donc tout aussi important qu’adapter la conduite du troupeau en fonction des génotypes sélectionnés. Pour mieux identifier les contraintes et les opportunités d'appliquer ces deux options, nous proposons, pour la première fois dans cette thèse, un modèle animal intégrant les effets de la sélection génétique et de la conduite du troupeau. Ce modèle intègre des coefficients d’allocation de la ressource alimentaire entre les fonctions biologiques en tant que caractères héritables Il permet de simuler à court-terme les performances zootechniques et à long-terme les réponses à la sélection résultant de la transmission de ces caractères d’allocation entre générations. Le modèle a été appliqué à la chèvre laitière et se focalise sur la conduite en lactation longue (LL) d’une partie des chèvres du troupeau (conduite consistant à préserver des femelles en lactation ayant après une mise bas sans réengagement d’une nouvelle reproduction). Nous sommes partis du principe que la sélection et la conduite du troupeau influencent tous deux la façon dont chaque animal alloue ses ressources entre ses fonctions biologiques. Nous avons cherché à évaluer la portée de ce principe pour mieux comprendre le développement des interactions génotype-environnement (G x E) sur le long terme. Dans un troupeau soumis à des variations du niveau d'alimentation, différentes stratégies de sélection ciblant l’amélioration de la production laitière et de la longévité ont été simulées. En accord avec la théorie de l’allocation, les réponses à la sélection révèlent que l’amélioration de la production et de la survie doit faire face à un compromis entre ces deux caractères. Cependant, ce compromis est atténué lorsque la sélection est combinée avec la conduite en LL d’une partie du troupeau. Un tel effet de synergie entre sélection et conduite résulte d’une interaction complexe entre la dynamique individuelle de performance au cours de la LL et le renouvellement du troupeau. Ainsi, la capacité innée des chèvres à prolonger leur lactation semble pouvoir être valorisée pour améliorer la résilience du troupeau.

Selecting those animals that have the greatest level of production, with little regard for other traits, has historically worked well in a favorable environment (i.e. nutrient-rich diet, low pathogen load, thermo-neutrality). However, for numerous reasons (economic, climatic, ecological) farmers will find it increasingly difficult, and indeed may actively choose not, to provide such favorable conditions in their herd environment. Selecting animals that match the future herd environments thus becomes as important as managing the herd environment to match the selected genotypes. To better identify constraints and opportunities to apply these two options, we propose, for the first time, in this thesis an animal model integrating the effects of selection and management. This model integrates resource allocation between life-functions resource as heritable traits. It enables simulating short-term performance and long-term selection response resulting from the transmission of allocation traits between generations. The model was applied to the dairy goat and focused on the management of extended lactation (EL) for a part of the herd (management practice based on keeping females in lactation without a new reproductive cycle). Both selection and management were assumed to influence the way every animal allocates its resource between functions. We aimed to assess the significance of this assumption for a better understanding of the development of genotype-environment interactions (G × E) over the long-term. In a herd subject to variations in the feeding level, different selection strategies aiming at improving milk production and longevity were simulated. In agreement with the resource allocation theory, the selection responses show improving production and survival has to face a trade-off between these two traits. However, this trade-off is alleviated when selection is combined with some proportion of EL in the herd. Such a synergistic effect between selection and management results from a complex interaction between the individual dynamic performance during EL and the herd turnover. Thereby, the innate capacity of goats to extend their lactation might be promoted to enhance herd resilience.; Sélectionner les animaux qui ont le plus haut niveau de production, en tenant peu compte d’autres caractères, a toujours bien fonctionné dans les conditions d’un environnement favorable (i.e. ration riche en nutriments, faible charge pathogène, thermoneutralité). Toutefois, pour de nombreuses raisons (économiques, climatiques, écologiques), les éleveurs auront sans doute de plus en plus de mal à réunir de telles conditions dans l’environnement de leur troupeau, et pourront même délibérément choisir de ne pas le faire. Sélectionner des animaux qui soient adaptés avec les conditions futures des troupeaux devient donc tout aussi important qu’adapter la conduite du troupeau en fonction des génotypes sélectionnés. Pour mieux identifier les contraintes et les opportunités d'appliquer ces deux options, nous proposons, pour la première fois dans cette thèse, un modèle animal intégrant les effets de la sélection génétique et de la conduite du troupeau. Ce modèle intègre des coefficients d’allocation de la ressource alimentaire entre les fonctions biologiques en tant que caractères héritables Il permet de simuler à court-terme les performances zootechniques et à long-terme les réponses à la sélection résultant de la transmission de ces caractères d’allocation entre générations. Le modèle a été appliqué à la chèvre laitière et se focalise sur la conduite en lactation longue (LL) d’une partie des chèvres du troupeau (conduite consistant à préserver des femelles en lactation ayant après une mise bas sans réengagement d’une nouvelle reproduction). Nous sommes partis du principe que la sélection et la conduite du troupeau influencent tous deux la façon dont chaque animal alloue ses ressources entre ses fonctions biologiques. Nous avons cherché à évaluer la portée de ce principe pour mieux comprendre le développement des interactions génotype- environnement (G × E) sur le long terme. Dans un troupeau soumis à des variations du niveau d’alimentation, différentes stratégies de sélection ciblant l’amélioration de la production laitière et de la longévité ont été simulé es. En accord avec la théorie de l’allocation, les réponses à la s élection révèlent que l’amélioration de la production et de la survie doit faire face à un compromis entre ces deux caractères. Cependant, ce compromis est atténué lorsque la sélection est combinée avec la conduite en LL d’une partie du troupeau. Un tel effet de synergie entre sélection et conduite résulte d’une interaction complexe entre la dynamique individuelle de performance au cours de la LL et le renouvellement du troupeau. Ainsi, la capacité innée des chèvres à prolonger leur lactation semble pouvoir être valorisée pour améliorer la résilience du troupeau.