Nuove acquisizioni per la gestione delle risorse genetiche animali. Dipartimento di Scienze Zootecniche, Universita di Sassari

Transcript

1 Nuove acquisizioni per la gestione delle risorse genetiche animali

2 Punti essenziali Mappa del geno ma Individuazione se gmenti cromosomici o geni convolti nell espressione di caratteri di interesse zootecnico Selezione assistita da marcatori

3 Zhao et al Animal genetics, 30:

4 Strumenti utilizzati per la ricerca di QTLs: i Microsatelliti flanking sequenze Microsatellite (14 repeats) flanking sequenze Al 1 ACCCATGCAGATCCACTGAAATGTACTAATGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGCCAGCATAAACGATCCATAA 75 bp Microsatellite (10 repeats) Al 2 ACCCATGCAGATCCACTGAAATGTACTAATGTGTGTGTGTGTGTGTGTGCCAGCATAAACGATCCATAAGTAATGAT 67 bp Marcatori Codominanti frequenti nei genomi degli eucarioti Dotati di elevato grado di polimorfismo Possono essere amplificati mediante PCR Sono necessarie piccole quntità di DNA (da pelo, sangue, seme, saliva) L analisi può essere automatizzata e i dati possono essere memorizzati ed elaborati al computer.

5 Ricerca di QTL e geni Mappe sparse marcatori (uno ogni cm per il genoma bovino) Tradizionalmente usate per la ricerca di QTLs con whole genome scan In un intervallo di 20 cm possono e ssere compresi sino a geni

6 Ricerca di QTLs sul cromosoma 6 bovino Olsen et al., J. Dairy Sci., 2002

7 Localizzazione diversi geni e QTLs Carattere Geni QTL Acidi grassi caseine 38 CCS Grasso kg Grasso % Latte Proteina kg Proteina %

8 Uso di microsatelliti per lo studio delle distanze genetiche f ra razze A. Crescione, tesi di dottorato Girgentana Maltese 90.8 Rossa Mediterranea Messinese Aspromonte Argentata dell Etna

9 Geni che influenzano caratteri di interesse economico: il gene SCD

10 Geni con effetto su caratteri di interesse economico: il gene SCD Latte (kg/d) Proteina (kg/d) SCD Media Media AA A A Macciotta et al., J. Dairy Sci., 2008 AV A A VV B B

11 Selezione assistita da marcatori molecolari: razionale Integrazione delle informazioni della genetica molecolare negli schemi di selezione per aumentarne l efficacia Selezione precoce dei riproduttori Selezione di caratteri di difficile e costosa misurazione

12 Potenziale impatto sul progresso geneti co Aumento dell accuratezza della stima del valore genetico Riduzione dell intervallo di genera zione G = i ρ σ g T

13 Potenzialità della MAS (Meuwissen e Goddard, 1996) Disponibilità records Generazione Selezione individuale Selezione familiare

14 Ricerca di QTL e geni Mappe dense Marcatori ravvicinati sul cromosoma (<1 cm) Diverse decine di migliaia Fase di linkage nella popolazione Piattaforme per l analisi contemporanea di numerosi marcatori

15 Single Nucleotid e Polymorphisms (SNPS)

16 Analisi contemporanea di decine di migliaia di SNPs con i DNA chip

17 Uso delle mappe dense per il mi glioramento geneti co la Genome-wide Selection (Meuwissen, Hayes and Goddard, 2001) SNP1 SNP2 SNP3 SNP4 SNP5. SNP201 I1 I2 I3 I4 I5 I200 Suddivisione del genoma in intervalli discreti di frazione di cm delimitati da marcatori

18 Stima puntuale degli effetti

19 Intervalli/aplotipi possibili

20 Stima degli effetti degli aplotipi Aplotipo Int. 1 Int. 2 Int. 3 Int

21 GEBV dell animale A Aplotipo Int. 1 Int. 2 Int. 3 Int Animale A GEBV =

22 GEBV dell animale B Aplotipo Int. 1 Int. 2 Int. 3 Int Animal B GEBV =

23 Possibile valutazione genetica per cromosoma Net Merit by Chromosome for O Man Top bull for Net Merit NM$ NM$ X Chromosome

24 Altre applicazioni delle mappe dense: la ri costruzione della parentela con un panel di circa 9000SNPs Hayes e Goddard, 2008