Effect of genotypic and environmental variability on in vitro and in vivo digestibility of silage maize
Influences de la variabilite genetique et environnementale sur la digestibilite in vitro ou in vivo du mais fourrage
Résumé
Results on relevance and suitability of in vitro tests for digestibility improvement in maize are considered, and compared with standard measurements in sheep within a collaborative network between research institute, technical institutes and private breeding companies. Sixteen hybrids were dispatched to 7 locations fitted out for work with sheep in digestibility crates. Experiments were replicated 2 yr running. Six animals were fed for 5 or 6 d after a 10-d period of inurement. Forages were harvested 4-7 times after silking, and dry-matter content of forage offered varied from 18.3-53.1%, with an average value of 29.0%. Genotype effects are significant for in vitro tests of digestibility and for in vivo digestibility of crude fiber, but in vivo digestibility of organic matter is significant only when a brown-midrib-3 (bm3) hydrid is included (table II). Phenotypic variability for in vivo digestibility of organic matter ranged from 71.0 to 74.2 and 78.5 for the bm3 hybrid, and respectively from 52.3 to 63.1 and 70.1 for in vivo digestibility of crude fiber (table IV). Correlations between the different digestibility tests are good when computed with all forage offered; they are quite low (≈ 0.6) for classic forages, the dry matter content of which is higher or equal to 27.5% (table V). But in any case, the same genotypes are ranked as low, or ranked as high with all in vitro digestibility measurements, and in vivo tests are consistent with these results. Correlations between in vitro tests and in vivo sheep tests of digestibility ranked from 0.6-0.1 when including or not a bm3 genotype, and when considering or not forage, dry content of which is higher or equal to 27.5%. Correlations between biochemical constituents (crude fiber, NDF, ADF, lignin) and in vivo or in vitro estimates of digestibility are negative and fairly high (-0.8 to -0.5), but null with crude fiber digestibility. It seems easy to calibrate the in vitro and in vivo tests under very good conditions with NIRS. For breeding silage maize with a higher whole plant digestibility, these results are promising because it seems possible when using in vitro tests to assign the hybrids into 2 or 3 groups for digestibility characteristics. Correlations with standard tests in sheep are mostly due to maturity stage, locations or year of experiment and standard deviations are higher in animal tests than with enzymatic of NIRS tests. Further investigation should now be carried out on the relevance of these in vitro tests in predicting the effect of genetic variability of silage maize on the milk yield of dairy cows, or on the average daily gain of young bulls or steers. The in vitro tests may also be improved to include cell wall digestibility susceptibility.
Dans le cadre d’une collaboration entre instituts de recherche, de développement et établissements de sélection, des travaux ont été entrepris pour préciser la pertinence de différentes mesures in vitro de la digestibilité du maïs fourrage, en comparaison à la mesure classique de référence faite par des moutons à l’entretien. Seize hybrides ont été répartis sur les 7 lieux susceptibles de réaliser les mesures in vivo, et les essais ont été répétés 2 années consécutives. Les différences entre génotypes pour le CUD** de la matière organique, mesuré par les moutons standards ne sont significatives que si l’on inclut un hybride atypique brown-midrib-3. En revanche, chacune des 3 méthodes de digestibilité in vitro testée conduit à des effets génotypes significatifs. Les corrélations entre mesures de digestibilité avec chacune des méthodes in vitro sont élevées et voisines de 0,9, mais diminuent jusqu’à 0,6 si on limite l’étude aux fourrages dont la teneur en matière sèche est au moins égale à 27,5%. Toutefois, ce sont les mêmes génotypes qui sont reconnus pour leur faible ou forte digestibilité par chacune des 3 méthodes, et les valeurs obtenues in vivo leur apparaissent faiblement liées puisque les corrélations entre digestibilité in vivo et in vitro varient de 0,5 à 0,1. Les liaisons entre les constituants organiques mesurés (cellulose brute, NDF**, ADF**, lignine) et les différents critères de digestibilité in vitro sont moyennement élevées et négatives, comprises entre -0,8 et -0,6; elles sont plus faibles avec le CUD de la matière organique, entre -0,5 et -0,3 et voisines de 0,0 avec le CUD de la cellulose brute. Dans une optique de sélection de variétés de maïs fourrage améliorées pour leur digestibilité en plante entière, les résultats montrent que ces tests, que l’on peut étalonner dans de très bonnes conditions dans le proche infrarouge (NIRS)**, permettent au moins de répartir les génotypes en groupes distincts pour ce critère. Même si les liaisons entre ces critères in vitro et les valeurs établies avec les moutons standards sont faibles, les regroupements établis sur la base des valeurs in vitro ne sont pas en contradiction avec les valeurs obtenues sur moutons, en particulier pour les hybrides les moins digestibles. Ces outils in vitro et in vivo n’expriment pas les mêmes variations, digestibilité maximale potentielle d’une part, et valorisation par un animal à l’entretien d’autre part. De plus, ils diffèrent par la précision des mesures et la répartition de l’importance de chacun des effets pris en compte. La pertinence de ces tests in vitro devra en fait être mesurée en terme de capacité ou non à prédire une production de lait ou de viande chez des ruminants à haut potentiel, et des améliorations à ces techniques de tests pourront être apportées pour tenter d’intégrer l’aspect facilité de dégradation des constituants pariétaux.
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