ÉTUDE FAO PRODUCTION ET SANTÉ ANIMALES 83

Manuel de formation pour l'insémination artificielle chez les ovins et les caprins

par
G. Baril, P. Chemineau, Y. Cognie,
Y. Guérin, B. Lebœuf, P. Orgeur
et J.-C. Vallet

Station de la physiologie de la reproduction
Institut national de la recherche
agronomique (INRA)
Nouzilly, 37380 Monnaie, France

Photo de couverture: Mouvements flagellaires de spermatozoïdes dans un éjaculat de bélier observés par stroboscopie (technique d'illumination) (Chevrier, C. et Dacheux J L 1987. Cell motility and the cytoskeleton, 8: 261-273)

Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture
Rome, 1993


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M-21
ISBN 92-5-202808-0

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© FAO 1993

Table des matières

PRÉFACE

INTRODUCTION


Chapitre 1

CARACTÉRISTIQUES DE REPRODUCTION DES OVINS ET DES CAPRINS

Caractéristiques de reproduction du mâle

Description des différents organes impliqués dans les processus de reproduction

Comportement sexuel du mâle

Le testicule et la spermatogénèse

L'épididyme et ses fonctions

Les glandes annexes et leurs sécrétions: le plasma séminal

Production spermatique

Caractéristiques de reproduction de la femelle

Description des différents organes impliqués dans les processus de reproduction

Comportement sexuel de la femelle

L'ovaire et la folliculogénèse: les relations utéro-ovariennes

Cycles œstraux et ovariens chez la femelle

Fécondation et début de la vie embryonnaire

La gestation

Hormones impliquées dans les processus de reproduction

Hormones gonadotropes et activité de l'axe hypothalamo-hypophysaire

Hormones stéroïdes et prostaglandines

Chapitre 2
FACTEURS RESPONSABLES DES VARIATIONS DES CARACTÉRISTIQUES DE REPRODUCTION

Variations saisonnières de l'activité de reproduction

Variations saisonnières des mises bas

Variations saisonnières de l'activité mâle

Variations saisonnières de l'activité femelle

Facteurs de l'environnement impliqués dans le contrôle de la fonction de reproduction

Effets de la photopériode sur l'activité de reproduction

Effets de l'environnement thermique sur l'activité de reproduction

Effets des régimes alimentaires sur les performances de reproduction

Effets de l'environnement social et des conditions d'élevage sur l'activité de reproduction

Santé des animaux et production spermatique

Stade physiologique des animaux

Puberté, âge des animaux

Activité sexuelle post-partum

Bases génétiques des caractéristiques et performances de reproduction

Bases génétiques des caractères femelle

Bases génétiques du saisonnement dans les deux sexes

Bases génétiques des caractères mâle

Corrélations entre les caractéristiques de reproduction et relations génétiques entre les caractères reproductifs mâle et femelle

Chapitre 3
CONCEPTION ET FONCTIONNEMENT D'UN CENTRE D'IA

Bâtiments, logement et conduite des animaux

Considérations générales

Bâtiments

Logement et conduite des animaux

Equipements et produits

Equipements

Produits

Chapitre 4
COLLECTE ET CONSERVATION DE LA SEMENCE

Préparation et réalisation de la collecte de semence au vagin artificiel

Entraînement des mâles

Collecte de semence sur des mâles entraînés

Contrôle de la quantité et de la qualité de la semence

Volume de l'éjaculat

Concentration de l'éjaculat

Motilité massale

Pourcentage de spermatozoïdes mobiles

Motilité individuelle des spermatozoïdes

Mesure du pourcentage de spermatozoïdes vivants et des anomalies spermatiques

Tests de thermorésistance

Autres tests de qualité de la semence

Relations entre la qualité de la semence et sa fertilité

Conservation des spermatozoïdes

Espèce ovine

Espèce caprine

Différents moyens d'améliorer les taux de collecte de la semence

Sélection des mâles

Modification du rythme de collecte de la semence

Manipulation des facteurs de l'environnement

Chapitre 5
DÉTECTION ET MAÎTRISE DE L'ŒSTRUSM ET DE L'OVULATION

Œstrus naturel

Critères de détection

Méthodes habituelles de détection

Conditions d'utilisation des méthodes de détection de l'œstrus

IA de femelles en œstrus naturel

Maîtrise de l'œstrus et de l'ovulation pour I'ia

Utilisation des progestagènes

Utilisation des progestagènes plus PMSG (pregnant mare serum gonadotrophin)

Utilisation des prostaglandines

Induction de l'œstrus et de l'ovulation en utilisant «l'effet mâle»

Chapitre 6
INSÉMINATION ARTIFICIELLE DES BREBIS ET DES CHÈVRES

IA classique (exocervicale)

Préparation des femelles lors de l'utilisation de la synchronisation hormonale de l'œstrus

Conditions techniques pour 1'IA

Réalisation de 1'IA

Insémination artificielle intra-utérine par voie laparoscopique

Limites de l'IA exocervicale et avantages de l'IA laparoscopique

Technique de la laparoscopie

IA intra-utérine

Paramètres susceptibles de modifier les résultats d'IA

Nombre de spermatozoïdes inséminés

Qualité des spermatozoïdes inséminés

Mâle utilisé pour l'IA

Œstrus naturel ou synchronisé

Lieu de dépôt de la semence

Intervalle entre la dernière mise bas et l'IA: production de lait

Age des femelles inséminées

Saison d' IA

Niveau d'alimentation, température, stress

Inséminateur

Conditions sanitaires et insémination artificielle

Chapitre 7
DIAGNOSTICS DE GESTATION, UTILISATION ET PRÉCISION

Retours en œstrus, palpation manuelle

Techniques biochimiques

Dosage de progestérone

Œstrogènes, sulfate d'œstrone, PSPB oPL et cPL

Techniques biophysiques

Méthode utilisant 1'«effet Doppler»

Méthode utilisant l'«échoscopie»

Méthode utilisant l'échographie d'ultrasons (échotomographie)

CONCLUSIONS GÉNÉRALES

BIBLIOGRAPHIE

CAHIERS TECHNIQUES DE LA FAO

Tableaux

Tableau 1

Poids testiculaires chez des béliers et des boucs adultes

Tableau 2

Taille des différentes parties du spermatozoïde de bélier

Tableau 3

Composition biochimique de quelques éléments du plasma séminal de bélier

Tableau 4

Durée moyenne du comportement d'œstrus dans différentes races de brebis et de chèvres

Tableau 5

Développement chronologique de l'embryon chez la brebis

Tableau 6

Fertilité à l'œstrus naturel de brebis Pelibuey et Suffolk accouplées avec des béliers Pelibuey ou Suffolk, en climat tropical

Tableau 7

Rythme respiratoire et température rectale de brebis Pelibuey et Suffolk le jour de l'œstrus, 8-10 jours et 17-18 jours plus tard

Tableau 8

Effets des conditions d'élevage et de l'âge au rassemblement sur l'efficacité de la collecte de semence et sur la production spermatique chez de jeunes boucs alpins

Tableau 9

Conditions d'élevage propices à un bon démarrage de l'activité de comportement sexuel chez les mâles des petits ruminants

Tableau 10

Détermination de la note de motilité massale de la semence

Tableau 11

Détermination de la note de motilité individuelle des spermatozoïdes

Tableau 12

Résumé des différentes étapes du traitement de la semence de bélier pour utilisation sous forme liquide

Tableau 13

Préparation du dilueur pour la semence de bélier utilisée sous forme liquide

Tableau 14

Exemple de calcul du volume final de dilueur à ajouter pour l'utilisation de semence de bélier sous forme liquide

Tableau 15

Diminution de fertilité au cours de la conservation à long terme de la semence sous forme liquide chez le bélier

Tableau 16

Résumé des différentes étapes du traitement de la semence de bélier pour utilisation sous forme congelée

Tableau 17

Préparation des dilueurs 1 et 2 pour la congélation de la semence de bélier

Tableau 18

Exemple de calcul des volumes des dilueurs 1 et 2 à ajouter pour obtenir la concentration finale requise pour la semence de bélier à congeler

Tableau 19

Résumé des différentes étapes de lavage et de traitement de la semence de bouc pour utilisation sous forme liquide ou congelée

Tableau 20

Préparation de la solution de lavage pour le sperme de bouc

Tableau 21

Préparation des dilueurs pour la semence de bouc

Tableau 22

Dose recommandée pour l'induction du comportement sexuel mâle chez des femelles à utiliser pour la détection d'œstrus

Tableau 23

Avantages, désavantages et conditions d'utilisation des méthodes de détection de l'œstrus

Tableau 24

Fertilité après induction de l'œstrus et de l'ovulation chez la brebis

Tableau 25

Doses de PMSG recommandées et durées des traitements FGA par éponge vaginale, dans les races françaises

Tableau 26

Fertilité de chèvres laitières alpines et Saanen à contre-saison

Tableau 27

Effets de la progestérone et d'un traitement progestagène sur la fertilité des femelles dont l'activité ovulatoire est induite par l'introduction des mâles

Tableau 28

Conditions pour l'ia des races françaises de brebis

Figures

Figure 1

Nombre annuel d'IA ovines et caprines en France ces dernières années

Figure 2

Anatomie du système reproducteur mâle

Figure 3

Système hypothalamo-hypophysaire chez les petits ruminants

Figure 4

Vascularisation du testicule et températures enregistrées à l'intérieur de celui-ci

Figure 5

Représentation schématique de l'intérieur du testicule

Figure 6

Organisation séquentielle des événements caractéristiques du comportement sexuel se produisant avant l'accouplement chez le mâle

Figure 7

Représentation schématique des principales étapes de la spermatogénèse chez le bélier

Figure 8

Diagramme des divisions spermatogoniales chez le bélier

Figure 9

Composition cellulaire des stades de l'épithélium séminifère chez le bélier

Figure 10

«Horloge spermatogénétique»

Figure 11

Représentation schématique du parenchyme testiculaire

Figure 12

Morphologie du spermatozoïde

Figure 13

Acquisition de la fécondance tout au long des différentes parties de l'épididyme chez le bélier

Figure 14

Anatomie du système reproducteur femelle

Figure 15

Coupe longitudinale de l'ovaire montrant les différentes structures ovariennes

Figure 16

Dynamique à long terme de la croissance folliculaire chez la brebis

Figure 17

Dynamique de la croissance folliculaire terminale, montrant les différentes voies utilisées par plusieurs races de brebis pour atteindre leur taux d'ovulation

Figure 18

Représentation schématique de l'oogénèse

Figure 19

Représentation schématique des différents événements physiologiques se produisant pendant le cycle œstral chez la femelle

Figure 20

Durée du cycle œstral chez la chèvre laitière de race alpine

Figure 21

Relation entre le nombre de spermatozoïdes déposés en saillie naturelle et la fertilité des femelles saillies

Figure 22

Niveau de progestérone plasmatique chez une chèvre cyclique, puis gestante

Figure 23

LH plasmatique chez une chèvre anovulatoire, montrant la libération épisodique de l'hormone (puise)

Figure 24

Structure biochimique des principaux stéroïdes, de la prostaglandine F2/?/ et de la mélatonine

Figure 25

Variations saisonnières du poids testiculaire du bouc alpin et du bélier Ile-de-France

Figure 26

Variations à long terme du pourcentage de spermatozoïdes anormaux chez quatre béliers, montrant les variations saisonnières et individuelles de ce paramètre

Figure 27

Variations saisonnières du volume de l'éjaculat et de sa concentration en spermatozoïdes chez cinq boucs alpins

Figure 28

Variations saisonnières du nombre de saillies dans des tests de 10 minutes chez des boucs alpins non entraînés

Figure 29

Variations mensuelles du diamètre testiculaire et du nombre de saillies dans des tests de 25 minutes chez six boucs créoles

Figure 30

Apparition au cours de l'année de spermatozoïdes morts dans la semence de bélier de race barbarine

Figure 31

Variations saisonnières dans l'apparition mensuelle du comportement d'œstrus et de l'ovulation chez 15 chèvres alpines

Figure 32

Variations saisonnières dans l'apparition mensuelle du comportement d'œstrus et de l'ovulation chez 15 chèvres créoles

Figure 33

Activité ovulatoire de brebis Ile-de-France et de chèvres alpines recevant une alternance de jours longs et de jours courts

Figure 34

Mélatonine plasmatique chez des brebis Ile-de-France en jours longs et en jours courts

Figure 35

Relations entre le taux d'ovulation, les disponibilités fourragères et le contenu en matières sèches du fourrage chez des brebis maintenues au pâturage

Figure 36

Début de l'activité sexuelle, au cours de tests de collecte de semence, de jeunes béliers Lacaune élevés dans trois conditions différentes pendant le jeune âge

Figure 37

Début de l'activité sexuelle chez des béliers mérinos d'Arles de 18 mois élevés dans deux conditions différentes pendant le jeune âge

Figure 38

Représentation schématique des réponses œstriennes et ovulatoires des brebis barbarines et des chèvres créoles à l' «effet mâle»

Figure 39

Deux exemples de l'évolution du poids testiculaire chez des béliers mérinos d'Arles au cours de leur première année d' âge

Figure 40

Un exemple d'organisation d'un centre d'IA ovin et caprin

Figure 41

Collecte de semence séquence d' événements

Figure 42

Effets de l'augmentation du temps de latence avant l'éjaculation sur les caractéristiques de l' éjaculat chez le bélier

Figure 43

Hématimètre pour compter les Spermatozoïdes

Figure 44

Comptage des spermatozoïdes dans un hématimètre

Figure 45

Exemple de la relation entre la densité optique et la concentration en spermatozoïdes de l'éjaculat

Figure 46

Préparation des frottis de semence colorés

Figure 47

Classification des différentes anomalies spermatiques

Figure 48

Relation entre le pourcentage de spermatozoïdes anormaux et la fertilité des brebis inséminées avec de la semence liquide

Figure 49

Relation entre la fertilité des chèvres laitières, selon le type de traitement progestagène et le lieu d' ia, et la motilité des spermatozoïdes 120 minutes après dégel

Figure 50

Préparation de la semence en paillettes

Figure 51

Diminution progressive de température pendant la congélation de la semence de bélier

Figure 52

Diagramme utilisable pour l'estimation de la force centrifuge selon la vitesse de centrifugation et le diamètre du rotor

Figure 53

Caractéristiques comportementales et spermatiques d'animaux choisis selon deux procédures différentes, pour l'incorporation dans un programme d'IA

Figure 54

Mesure du volume testiculaire à l'aide d'un orchidomètre

Figure 55

Traitements photopériodiques utilisables pour la maîtrise de la production spermatique dans les centres d'IA

Figure 56

Effets de l'inversion du régime photopériodique annuel sur la production spermatique et le pourcentage de spermatozoïdes anormaux chez le bélier Ile-de-France adulte

Figure 57

Effets d'un régime photopériodique accéléré (deux années photopériodiques en une) sur le diamètre testiculaire et la production spermatique chez le bélier Ile-de-France adulte

Figure 58

Augmentation du poids testiculaire et fertilité de la semence en ia après utilisation d'un traitement «jours longs» + mélatonine chez le bélier Ile-de-France adulte

Figure 59

Effets de différents régimes photopériodiques accélérés sur le maintien d'un poids testiculaire élevé chez le bélier Ile-de-France

Figure 60

Production spermatique quantitative et qualitative de béliers Ile-de-France traités avec un régime photopériodique accéléré

Figure 61

Production spermatique de boucs alpins traités avec un régime photopériodique accéléré

Figure 62

Pose d'un tablier sur un mâle pour la détection de l'œstrus

Figure 63

Différentes méthodes pour réaliser une vasectomie chez le mâle

Figure 64

Pose d'un harnais marqueur sur un mâle pour la détection de l'œstrus

Figure 65

Traitements hormonaux pour le contrôle de l'œstrus et de l'ovulation chez les brebis et les chèvres

Figure 66

Insertion d'une éponge vaginale

Figure 67

Manipulation des chèvres pour l'ia

Figure 68

Manipulation des brebis pour l'ia

Figure 69

Pratique de l'ia exocervicale

Figure 70

IA par voie laparoscopique. Lieux d'insertion des instruments chirurgicaux

Figure 71

Contention des femelles sur une table spéciale pour l'ia intra-utérine

Figure 72

IA par voie laparoscopique. Vue sagittale du tractus génital femelle, montrant une section de la corne utérine gauche

Figure 73

IA par voie laparoscopique. Les différents instruments pour 1'ia intra-utérine

Figure 74

IA intra-utérine

Figure 75

Ia par voie laparoscopique. Les différents instruments en place dans la femelle, avec le palpateur

Figure 76

Fertilité après induction hormonale de l'œstrus chez des brebis Ile-de-France allaitant un agneau. Influence de la saison et de l'intervalle mise bas-ia

Figure 77

Relations entre l'âge, la fertilité et la taille de portée chez la brebis Lacaune inséminée artificiellement après induction hormonale de l'œstrus

Figure 78

Pratique de l'échographie d'ultrasons

Remerciements

Les auteurs souhaitent remercier, pour leurs conseils et leur aide dans la préparation de ce manuel, les per-sonnes suivantes: Marie-Thérèse Hochereau-de Reviens, Patricia Vol-land-Nail, Loys Badin, Michel Base, Alain Caraty, Guy Colas, Jean-Louis Dacheux, Marc-Antoine Driancourt, Bernard Lebœuf, Jean-Pierre Signoret, Jacques Thimonier et Daniel Chupin.