Riassunto esame Miglioramento genetico, prof. Chies

PROGRESSO GENETICO

Il progresso genetico di una popolazione per un carattere quantitativo dipende

sostanzialmente dalla scelta dei riproduttori e dal loro impiego. La scelta dei

riproduttori è la selezione.

SELEZIONE DIRETTA

La selezione diretta è quella tecnica di miglioramento genetico di una popolazione per

la quale la scelta dei riproduttori viene fatta in base al loro valore genetico generale

stimato per un carattere (mezzo di selezione), che coincide con il carattere da

migliorare (obiettivo di selezione). Il processo genetico che si ottiene da una

generazione alla successiva è uguale alla differenza tra il valore genetico medio dei

riproduttori selezionati e il valore genetico medio della popolazione della quale sono

stati scelti.

SELEZIONE INDIRETTA

Si definisce come selezione indiretta quella tecnica di miglioramento genetico per la

quale non si procede al controllo diretto del fenotipo che è l’obiettivo della selezione,

ma si controlla il fenotipo di un altro carattere ad esso correlato, che diventa lo

strumento della selezione.

CONSANGUINEITA’ E INCROCIO

A differenza della selezione, la consanguineità e l’incrocio sono metodi di riproduzione

nei quali i riproduttori non vengono scelti e accoppiati sulla base del proprio fenotipo o

del proprio valore genetico, ma sulla base del rapporto di parentela che essi hanno con

il partner.

CONSANGUINEITA’

Se due individui parenti si accoppiano e generano un figlio, quest’ultimo potrà

ereditare, due alleli identici per origine, derivati, attraverso i due genitori parenti,

dall’ascendente comune. Si dice che l’individuo è consanguineo essendo stato

generato da due genitori parenti (che hanno lo stesso sangue).

COEFFICIENTE DI CONSANGUINEITA’

Si definisce come coefficiente di consanguineità la probabilità che entrambi i geni di

un determinato locus siano identici per origine. Mentre la parentela si riferisce sempre

a due individui X e Y, il coefficiente di consanguineità si riferisce invece sempre ad un

solo individuo. Si dice quindi che due soggetti sono parenti quando uno è discendente

dell’altro e/o quando entrambi discendono da uno o più ascendenti comuni; si dice

invece che un individuo è consanguineo quando è concepito da due genitori che sono

tra loro parenti. La consanguineità fa aumentare nei figli il grado di omozigosi di geni

identici per origine. Questa tecnica di riproduzione fa aumentare negli individui

consanguinei la proporzione di geni derivati dall’antenato o dagli antenati comuni dei

genitori. Queste caratteristiche determinano un aumento della somiglianza genetica, e

quindi della parentela additiva, di un individuo consanguineo.

SPECIE, RAZZE, CEPPI, LINEE E FAMIGLIE

L’evoluzione naturale, ha dato origine alle diverse specie, ma all’interno di queste, si

sono venute differenziando delle sottopopolazioni costituite da sottospecie, razze e

ceppi. Gli individui di una sottopopolazione sono caratterizzati da una maggior

somiglianza genetica tra di loro e da una minor somiglianza genetica con gli individui

di un’altra sottopopolazione. Una sottopopolazione può essere identificata anche su

una precisa base genealogica ed in tal caso si parla di linea, quando si raggruppano

tutti i discendenti di un antenato comune, o di famiglia, quando si considerano tutti i

discendenti di una coppia di ascendenti comuni. Gli accoppiamenti fra individui della

stessa linea o famiglia sono accoppiamenti fra individui che hanno un coefficiente di

parentela superiore a quello medio della popolazione e porteranno alla nascita di

individui aventi un coefficiente di consanguineità superiore a quello medio di

popolazione. Tale tecnica di riproduzione è chiamata consanguineità e comporta una

diminuzione del grado medio di eterozigosi (la condizione genetica di una cellula o di

un organismo costituita dalla presenza di una coppia di alleli diversi per un dato gene,

gli alleli occupano gli stessi loci sui cromosomi omologhi corrispondenti), che è tanto

più rapida quanto più stresso è il coefficiente di parentela degli individui che vengono

accoppiati.

DEPRESSIONE DA CONSANGUINEITA’

La consanguineità prolungata induce due manifestazioni di carattere genetico:

a) la fissazione progressiva negli individui consanguinei di alleli presenti

nell’ascendente/i comune/i;

b) la graduale riduzione del fenotipo degli effetti dovuti ai fenomeni di dominanza

tra geni;

La consanguineità consente di valutare meglio il valore genetico additivo degli

individui, è da rilevare tuttavia che, allo stesso modo, possono manifestare

pienamente il loro effetto geni recessivi ad azione letale, subletale, patogenica e/o di

riduzione della fecondità. Poiché ogni specie animale di interesse zootecnico presenta

diverse decine di geni recessivi ad azione letale, subletale, patogenica o riducente la

fertilità, con la consanguineità si verifica un aumento medio della loro azione e tale

fenomeno viene generalmente invocato come la causa più importante per spiegare la

depressione da consanguineità che sempre si verifica quando aumenta il coefficiente

di consanguineità di una popolazione. La depressione da consanguineità comporta

soprattutto un aumento della mortalità e della morbilità ed una diminuzione della

rusticità, della fecondità e della longevità degli animali. La depressione da

consanguineità influenza negativamente soprattutto i caratteri a più bassa

ereditabilità. La depressione da consanguineità è tanto maggiore quanto più elevato è

il coefficiente di consanguineità medio della popolazione.

INCROCIO

Mentre la consanguineità consiste nell’accoppiamento di individui aventi un

coefficiente di parentela superiore a quello medio della popolazione, l’incrocio

rappresenta il sistema di riproduzione opposto e consiste nell’accoppiare animali

aventi un coefficiente di parentela inferiore alla media. Se la consanguineità aumenta

le differenze tra le popolazioni che si vengono a creare e diminuisce il livello di

eterozigosi all’interno delle stesse, l’incrocio tende invece a ridurre le differenze tra le

diverse popolazioni e ad aumentare nel contempo il livello di eterozigosi medio degli

individui.

SCHEMI DI INCROCIO

Negli schemi di incrocio i genotipi parentali vengono generalmente indicati riportando

le sigle delle rispettive popolazioni, cominciando da quella paterna e seguendo con

quella materna (es. A x B). Nelle specie di interesse zootecnico, per le quali i maschi

presentano una efficienza riproduttiva superiore a quella delle femmine, generalmente

la popolazione paterna è definita “incrociante” e quella materna “incrociata”. Nella

pratica vengono utilizzati numerosi schemi di incrocio e in particolare:

a) incrocio a due vie, o incrocio in prima generazione, o incrocio industriale (A x B):

è lo schema più semplice, e forse più usato, con il quale si devono mantenere le

due popolazioni parentali A e B in purezza, mentre tutti i soggetti meticci AB

vengono destinati allo sfruttamento produttivo ma non alla produzione della

rimonta;

b) incrocio continuato (A x AB): quando gli individui meticci di prima generazioni

vengono accoppiati con soggetti della popolazione incrociante e gli individui

meticci di seconda generazioni, 75% A e 25% B, vengono destinati allo

sfruttamento produttivo e non alla rimonta;

c) incrocio di ritorno (B x AB), B x (B x AB), ecc.: quando individui meticci vengono

accoppiati con soggetti della popolazione incrociata per una o più generazioni,

anche fino all’eliminazione completa dei geni della popolazione incrociante;

d) incrocio a tre vie C x (A x B): quando individui meticci di prima generazione AB

vengono accoppiati a soggetti puri di una terza popolazione C formando

individui di seconda generazione – 25%A, 25% B, 50% C – destinati allo

sfruttamento produttivo e non alla produzione della rimonta;

e) incrocio a quattro vie o incrocio di seconda generazione (A x B) x (C x D):

quando tanto i maschi che le femmine sono meticci di prima generazione

ottenuti da quattro popolazioni grand-parentali diverse accoppiate a due a due

per fornire i genitori dei meticci finali di seconda generazione – 25% A, 25% B,

25% C, 25% D – destinati allo sfruttamento produttivo e non alla produzione

della rimonta;

f) ibridazione interspecifica (W x Z): quando un maschio della specie W viene

accoppiato ad una femmina della specie Z; l’individuo WZ ottenuto non è un

meticcio ma un ibrido in quanto, essendo stato generato da individui di specie

diversa, esso non sarà illimitatamente fecondo;

Ciascuno degli schemi di incrocio prima elencati può essere definito come incrocio

interraziale, quando si utilizzano in partenza individui di razze diverse, o come incrocio

intrarazziale, quando invece si utilizzano ceppi, linee o famiglie appartenenti alla

stessa razza.

ETEROSI

L’incrocio tra famiglie consente di riaumentare il livello medio di eterozigosi e quindi di

eliminare gli effetti negativi della consanguineità. Ma anche quando è praticato tra

linee, ceppi o razze non consanguinee l’incrocio determina un miglioramento di

numerosi parametri produttivi e vitali, attribuibile ad un fenomeno, l’eterosi, opposto

alla depressione da consanguineità. Anche l’eterosi, come la depressione da

consanguineità, è attribuibile a fattori genetici non additivi. Oltre alle teorie sugli

effetti della dominanza e della mancata espressione dei geni ad azione dannosa, per

spiegare l’effetto dell’eterosi vengono addotte anche altre teorie, secondo le quali una

maggior “ricchezza” di geni sarebbe responsabile di una stimolazione dell’attività

metabolica dell’individuo e/o di una più ampia gamma di possibilità di reazione agli

stressori ambientali. Anche l’eterosi interessa prevalentemente caratteri a bassa

ereditabilità ed in particolare quelli connessi con la rusticità e l’efficienza riproduttiva

degli animali. Per tale motivo, oltre a sfruttare l’eterosi a livello degli animali destinati

alla produzione, appare altrettanto se non più importante sfruttare l’eterosi a livello

parentale, e specialmente a livello materno, dato che nelle specie di interesse

zootecnico il sesso femminile è caratterizzato da una minore efficienza riproduttiva.

Variazione dell’eterozigosi media della progenie in funzione al coefficiente di parentela

dei genitori nei più comuni sistemi di riproduzione. (Grafico pag. 136)

OBIETTIVI DELL’INCROCIO

Gli obiettivi principali per i quali si pratica l’i