Zootecnica generale

Indice arti e piedi (IAP) 6 - Selezione per fasi

Il progresso genetico per i caratteri inseriti in indici composti è tanto minore quanto maggiore è il numero di caratteri in un indice. Questo avviene a causa delle correlazioni genetiche tra i vari caratteri: oltre a essere di difficile calcolo, esse potrebbero essere negative, in tal modo lo sforzo per la selezione si annullerebbe da solo.

Per ovviare ai problemi dati dalla presenza di un gran numero di caratteri da selezionare, solitamente, si ricorre alla selezione per fasi. Questa metodica, che ha il vantaggio di aumentare il progresso genetico, consiste nel distribuire su due o più indici composti "leggeri" i caratteri da selezionare. In seguito, gli indici leggeri vengono applicati uno per volta, ognuno in tempi diversi.

Se si divide in due l'indice composto, ad esempio, verranno sottoposti a selezione per il secondo indice composto solo gli animali che sono positivi al primo. Questa selezione per fasi

è utilizzata tipicamente nei bovini a duplice attitudine. Ad esempio, un gruppo di tori viene dapprima valutato con performance test per la produzione di carne, quindi, sugli animali risultati positivi, viene condotto un progeny test per il latte. In tal modo, alla fine del percorso di selezione gli animali hanno migliorato contemporaneamente entrambe le attitudini produttive, in maniera efficiente.

Sistemi informatizzati per la scelta dei riproduttori

Gli obiettivi di ogni singola azienda possono essere diversi da quelli della razza: il veterinario, prima di incaricarsi di scegliere i riproduttori con cui far riprodurre le femmine dell'allevamento, deve averli ben chiari. Oggi, a rendere più facile la scelta dei riproduttori, sono disponibili sistemi informatizzati (come Winthor). In questo software ogni riproduttore ha un ranking e sono mostrati i suoi principali valori genetici. Il rank dei riproduttori, in molti indici di razza, si esprime come complemento a cento della

Parte di popolazione cui il riproduttore appartiene. Ad esempio, se un toro appartiene al miglior 1% della popolazione, ha rank 99.

Valore genetico nei fratelli pieni

Per definizione, due fratelli pieni hanno lo stesso indice di pedigree. Infatti, il test del pedigree non calcola le differenze tra i due fratelli pieni, ma si limita a stimarlo sulla base di quello dei genitori. Prima della genomica, perciò, era impossibile sapere quali geni il soggetto avesse ereditato dai genitori e quale fosse il valore di questi geni.

La genomica oggi ci permette di analizzare una serie di alleli posti in 54mila punti diversi del DNA assegnando un valore a ciascun punto, in base alla relazione esistente tra gli indici tradizionali e le varianti alleliche su questi punti in una popolazione ben conosciuta di tori. Questi due elementi combinati insieme permettono di distinguere in un gruppo di fratelli pieni i soggetti che hanno ereditato casualmente il profilo genetico associato a valori positivi per i

caratteri oggetto di selezione. Combinando questo valore genomico diretto (DGV) con le informazioni date dall'indice pedigree si ottiene un G-EBV, che permette di poter scegliere in modo più accurato i soggetti da avviare alla prova di progenie. Le figlie di un toro sono distinte tra figlie in primo raccolto (first crop) e figlie in secondo raccolto (second crop). Le figlie in secondo raccolto sono quelle nate dopo che si è stabilito con una buona attendibilità il valore genetico del toro. Risposta correlata La misurazione di alcuni caratteri, come nella scrofa il tasso di ovulazione, può risultare difficile o costosa, quindi è difficile operare su di essi una selezione diretta. In certi casi, neanche la selezione indiretta è praticabile. La risposta correlata è la misura in cui un carattere varia a causa dalla selezione per un altro carattere al quale il primo risulta geneticamente correlato. Il calcolo della risposta correlata, che si

Può effettuare per ogni carattere, è anche utile per seguire l'evoluzione genetica in una popolazione.

Consanguineità

La parentela è la probabilità che due soggetti abbiano geni identici per origine. Per consanguineità, invece, si intende la probabilità che un soggetto sia omozigote per un gene identico per origine. Incrociando due animali parenti con un gene identico per origine, infatti, si può ottenere un soggetto con quel gene in duplice copia sullo stesso locus.

Le categorie di uniformità genetica (specie, razza, ceppo, linea) sono classificazioni create dalla selezione, ma anche da fattori ambientali ed antropici. Entro ogni categoria gli animali sono caratterizzati da maggior somiglianza genetica (parentela); fra le categorie esiste sempre meno somiglianza genetica. Di base, in tutte le popolazioni c'è un livello di consanguineità di base, dovuta al fatto che tutti gli animali discendono da antenati.

comuni. La consanguineità è il metodo riproduttivo in cui i due genitori sono scelti non per il loro valore genetico ma solo per la loro parentela, che è superiore alla media della popolazione da cui provengono. Il limite teorico del livello di consanguineità è quello in cui tutti gli individui sono geneticamente uguali. Tale situazione è molto improbabile negli animali, ma può accadere nelle piante, nelle quali ci sono anche meccanismi di autofecondazione. I principali caratteri a bassa ereditabilità sono quelli legati alla riproduzione, alla longevità, alla rusticità e alla resistenza alle malattie. Essi presentano una forte componente genetica non additiva (legata alle interazioni tra geni), quindi risultano penalizzati dalla omozigosi, condizione che riduce le interazioni a livello genetico. Esistono programmi come Pedigree Viewer che permettono di calcolare il coefficiente di consanguineità di un soggetto. Il

Il coefficiente di consanguineità in un soggetto è calcolato come la metà del coefficiente di parentela esistente tra la madre e il padre dello stesso soggetto: F = 0,5 ax Px Mx

Inbreeding nelle popolazioni zootecniche

In zootecnia, l'accoppiamento tra animali parenti (inbreeding) è stato spesso usato per fissare determinati caratteri in una popolazione. Le conseguenze sono le seguenti:

• aumento dei soggetti in omozigosi per determinati caratteri, fissando quei caratteri
• riduzione della varianza genetica

La consanguineità, a livello fenotipico, ha però delle ripercussioni negative su caratteri a bassa ereditabilità. Si parla di depressione da consanguineità, fenomeno che è causato dall'insorgenza di omozigosi di alleli recessivi legati a geni letali o subletali e dal fatto che i caratteri a bassa ereditabilità sono penalizzati dall'omozigosi. È quindi necessario adottare l'incrocio alla fine di un

programma di riproduzione inconsanguineità. Nella pratica zootecnica, quindi, si evita di raggiungere livelli eccessivi di consanguineità, per evitarne gli aspetti negativi, ma un certo grado può essere richiesto per poter fissare i caratteri. Inoltre la consanguineità è autolimitante e determina, nel tempo, condizioni che non permettono la sopravvivenza della popolazione.

Nelle popolazioni consanguinee è più difficile fare selezione, perché la variabilità genetica additiva è bassa dal momento che il pool genico è limitato. Quindi il progresso genetico, nella cui formula la variabilità genetica è al numeratore, viene limitato.

Ci sono caratteri che risentono più di altri della consanguineità: sono quelli meno ereditabili. Ad esempio, la produzione di latte diminuisce con l'aumento di consanguineità, mentre aumenta la mortalità embrionale e l'intervallo.

parto-concepimento e diminuisce il tasso di concepimento. Per evitare di avere una popolazione con animali consanguinei bisogna monitorare le popolazioni analizzando il loro pedigree, usando ad esempio Pedigree Viewer.

Consanguineità e popolazione

La consanguineità è un problema serio e influisce sul progresso genetico soprattutto nel caso in cui la popolazione sia molto selezionata e i riproduttori siano tutti della stessa famiglia. Inoltre, la consanguineità esercita i suoi effetti sulla selezione nelle razze a limitata diffusione, in cui ci sono pochi individui e in quelle con bassa numerosità effettiva. Infatti, l'aumento della consanguineità ad ogni generazione è inversamente proporzionale alla numerosità effettiva della popolazione, secondo la formula: 1F = 2N e

Incrocio

L'incrocio è il contrario della consanguineità: infatti, si definisce come un metodo di riproduzione in cui i genitori sono scelti non per il

loro valore genetico ma solo per la loro parentela, che è inferiore alla media della popolazione da cui provengono. L'incrocio tra razze o linee diverse, al termine di un programma di consanguineità, viene utilizzato per ripristinare la variabilità genetica. In campo vegetale, dove è possibile l'autofecondazione, si raggiungono valori di consanguineità molto elevati e si possono formare linee pure, con variabilità genetica vicina a zero. In campo animale il grado di inbreeding raggiungibile è più basso e si possono costruire delle linee parentali, nelle quali si fissano alcuni caratteri. In seguito si effettua l'incrocio tra due linee. L'incrocio non è il solo mezzo per uscire dalla consanguineità; esso si usa anche in popolazioni normali, a scopi produttivi, al di là del livello di consanguineità presente. Nell'incrocio A * B, la popolazione incrociante cui appartiene il maschio.è A, mentre B è detta popolazione incrociata e vi appartiene la femmina. Eterosi L'eterosi (H) è il contrario della depressione da consanguineità: è l'effetto fenotipico risultante dall'incrocio. Si definisce come la produzione di un fenotipo migliore della media dei genitori e si misura, di regola, come la differenza fra la media dei figli (ottenuti con i due incroci reciproci) e quella dei genitori: ¹⁄₂(A * B + B * A) - ¹⁄₂(A + B)² Gli animali con maggiore eterosi sono più resistenti in quanto sono maggiormente eterozigoti. L'eterosi, come la depressione da consanguineità, interessa soprattutto i caratteri a bassa ereditabilità (fra i quali vi sono l'efficienza riproduttiva, la rusticità, la longevità, la resistenza alle malattie e la resilienza), perché sono quelli che presentano le quote più alte di variabilità genetica non additiva. L'eterosi

indivi