Mitigation of greenhouse gas emissions is relevant for reducing the environmental impact of ruminant production. In this study, the rumen microbiome from Holstein cows was characterized through a combination of 16S rRNA gene and shotgun metagenomic sequencing. Methane production (CH₄) and dry matter intake (DMI) were individually measured over 4–6 weeks to calculate the CH₄ yield (CH₄y = CH₄/DMI) per cow. We implemented a combination of clustering, multivariate and mixed model analyses to identify a set of operational taxonomic unit (OTU) jointly associated with CH₄y and the structure of ruminal microbial communities. Three ruminotype clusters (R1, R2 and R3) were identified, and R2 was associated with higher CH₄y. The taxonomic composition on R2 had lower abundance of Succinivibrionaceae and Methanosphaera, and higher abundance of Ruminococcaceae, Christensenellaceae and Lachnospiraceae. Metagenomic data confirmed the lower abundance of Succinivibrionaceae and Methanosphaera in R2 and identified genera (Fibrobacter and unclassified Bacteroidales) not highlighted by metataxonomic analysis. In addition, the functional metagenomic analysis revealed that samples classified in cluster R2 were overrepresented by genes coding for KEGG modules associated with methanogenesis, including a significant relative abundance of the methyl‐coenzyme M reductase enzyme. Based on the cluster assignment, we applied a sparse partial least‐squares discriminant analysis at the taxonomic and functional levels. In addition, we implemented a sPLS regression model using the phenotypic variation of CH₄y. By combining these two approaches, we identified 86 discriminant bacterial OTUs, notably including families linked to CH₄ emission such as Succinivibrionaceae, Ruminococcaceae, Christensenellaceae, Lachnospiraceae and Rikenellaceae. These selected OTUs explained 24% of the CH₄y phenotypic variance, whereas the host genome contribution was ~14%. In summary, we identified rumen microbial biomarkers associated with the methane production of dairy cows; these biomarkers could be used for targeted methane‐reduction selection programmes in the dairy cattle industry provided they are heritable.

Reducing enteric methane production and improving the feed efficiency of heifers on roughage diets are important selection objectives for sustainable beef production. The objective of the current study was to assess the relationship between different methane production and feed efficiency criteria of beef heifers fed ad libitum roughage diets. A total of 326 Charolais heifers aged 22 months were controlled in two farms and fed either a grass silage (n = 252) or a natural meadow hay (n = 74) diet. Methane (CH₄) and carbon dioxide (CO₂) emission rates (g/day) were measured with GreenFeed systems. The dry matter intake (DMI), average daily gain (ADG), CH₄ and CO₂ were measured over 8 to 12 weeks. Positive correlations were observed among body weight, DMI, ADG, CH₄ and CO₂. The residual feed intake (r_wgDMI) was not related to CH₄ or residual methane (r_wiCH₄). It was negatively correlated with methane yield (CH₄/DMI): R_p = −0.87 and −0.83. Residual gain (r_wiADG) and ADG/DMI were weakly and positively related to residual methane (r_wiCH₄): R_p = 0.21 on average. The ratio ADG/CO₂ appeared to be a useful proxy of ADG/DMI (R_p = 0.64 and 0.97) and CH₄/CO₂ a proxy of methane yield (R_p = 0.24 and 0.33) for selecting low-emitting and efficient heifers.

Les efforts d’amélioration génétique de nos populations d’animaux domestiques exploitées pour la production de viande ont porté jusqu’à présent essentiellement sur les critères de production, principalement la vitesse de croissance en vif mais aussi, de plus en plus, la croissance musculaire. Seules les qualités technologiques de la viande de porc sont actuellement intégrées dans les schémas d’amélioration génétique du fait de leur impact économique, de la mise en évidence de gènes à effet majeur (HAL sur la viande ’pisseuse’ et RN sur la viande ’acide’) et de l’existence de prédicteurs du rendement technologique mesurables en abattoir (pH, réflectance, perte en eau). Il est ainsi possible de poursuivre l’amélioration de la croissance musculaire tout en maintenant le niveau des qualités technologiques dans nos populations porcines. Chez les volailles, une part croissante de la production est utilisée par les industries de transformation. Comme chez le porc, il a été montré que les mesures de pH, de réflectance et de perte d’eau sont génétiquement liées au rendement technologique. Par contre, alors qu’il existe une relation génétique légèrement défavorable chez le porc, ces critères n’apparaissent pas liés génétiquement aux caractères de production chez les volailles. La sélection des qualités sensorielles se heurte pour l’instant à l’absence de prédicteurs mesurables en abattoir. Les recherches actuelles visent principalement à mettre en évidence les relations génétiques entre caractères de production et qualités sensorielles. Chez les volailles et le lapin, une sélection sur la croissance n’a pas d’impact sur les qualités sensorielles si l’âge à l’abattage n’est pas modifié. Par contre la réduction de l’âge à l’abattage des volailles, consécutive à la sélection sur la croissance, induit un accroissement de la tendreté et une réduction de la flaveur liés à la moindre maturité des animaux. Chez le porc, les relations génétiques entre croissance musculaire et qualités sensorielles sont assez nettement défavorables et une dégradation de ces dernières pourrait être évitée si une sélection pour accroître la teneur en lipides intramusculaires était possible. Chez les bovins, les quelques études menées en France permettent d’assurer qu’une sélection sur la croissance musculaire devrait être plutôt favorable à la tendreté, mais défavorable à la flaveur. Comme dans le cas du porc, une sélection sur la teneur en lipides intramusculaires permettrait de pallier cet effet négatif. Dans ces deux espèces, l’amélioration simultanée de la croissance musculaire et de la teneur en lipides intramusculaires se heurte non pas tant à l’existence d’une relation génétique négative entre ces deux objectifs, mais surtout à la difficulté d’obtenir un prédicteur fiable et non destructif de cette teneur chez des animaux qui sont particulièrement maigres. Cette difficulté milite pour la recherche de gènes qui soient à la fois impliqués dans ces qualités et sélectionnables grâce à un polymorphisme facilement détectable.