BIOTECNOLOGIE. Miglioramento genetico Gestione della variabilità

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1 Miglioramento genetico Gestione della variabilità BIOTECNOLOGIE Un aspetto alla volta. Quali specie interessate da programmi di miglioramento genetico e come funzionano? Quali le problematiche e quali i vantaggi?

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3 CARATTERI QUALITATIVI QUANTITATIVI Colore del mantello Presenza/assenza di corna Colore delle mucose. Produzione di latte (kg o litri). Accrescimento giornaliero

4 Con un numero infinito di geni Caratteri quantitativi Distribuzione continua

5 QUALITATIVI QUANTITATIVI Scarsa importanza economica Elevata importanza economica Assenza di corna più facile gestione degli animali Colore del mantello necessario per l iscrizione al registro anagrafico o libro genealogico.. Produzione di latte Accrescimenti Indice di conversione degli alimenti Numero di nati Numero di svezzati.

6 MORFOLOGIA PRIMARIO MORFOLOGIA FUNZIONALE VACCHE DA LATTE Conformazione degli arti Conformazione mammella

7 P=G+E MODELLO GENETICO DI BASE Gli animali migliori vanno scelti in base a G e non in base a P

8 VALUTAZIONE GENETICA DEGLI ANIMALI

9 PROCESSO SELETTIVO 4 MOMENTI 1. Definizione dell obiettivo di selezione: è necessario conoscere il risultato che si vuole raggiungere e di conseguenza si sceglie la variabile o variabili (dati fenotipici) che devono essere misurati sugli animali, insieme alle condizioni ambientali ed ai dati genealogici. 2. Raccolta sul campo dei dati fenotipici. 3. Elaborazione dei dati fenotipici: creazione di un indicatore di merito degli animali misurati (indice di selezione). Individuazione dei soggetti realmente superiori sotto il profilo genetico (valutazione genetica degli animali). 4. Uso ottimale degli animali selezionati come riproduttori secondo uno schema selettivo che garantisca la massima velocità nel raggiungere gli obiettivi definiti al punto 1.

10 Il punto 1 richiede una ottima conoscenza del quadro zootecnico in cui la specie o razza vive e produce. È di fondamentale importanza saper quantificare il valore economico della produzione animale che si vuole migliorare attraverso la selezione in un sistema produttivo che si evolve nel tempo e che oltre agli animali coinvolge gli uomini, la loro società, cultura ed economia. Il punto 2 è quello economicamente più gravoso: consiste nela misurazione del fenotipo degli animali controllo funzionale. Richiede l opera di numerosi operatori e tecnici che devono essere ben consapevoli di cosa stanno misurando e quale sia lo scopo finale. La spesa grava sul Ministero delle politiche agricole che si avvale delle Associazioni degli Allevatori(AIA), delle Associazioni Provinciali degli Allevatori (APA) e delle Associazioni di razza. Il punto 3 consiste nella valutazione degli animali. Tutte le associazioni di razza producono periodicamente indici di genetici. Inizialmente gli indici genetici venivano elaborati solo per i bovini da latte (anni 60), al giorno d oggi sono applicati praticamente in tutte le specie allevate. In passato gli indici uscivano con cadenza annuale, al giorno d oggi gli indici escono con cadenza trimestrale. La razza bovina Frisona, si avvale di un organismo internazionale (Interbull) che permette la comparazione degli indici genetici elaborati in tutto il mondo, in modo che l allevatore possa scegliere il seme del toro tra tutti i migliori riproduttori maschi selezionati a livello mondiale. Il punto 4 consiste nel scegliere le migliori strategie riproduttive, in modo da avere una risposta selettiva più efficiente e rapida, in modo da raggiungere il più velocemente possibile l obiettivo stabilito

11 RISPOSTA ALLA SELEZIONE Selezionare significa scegliere i migliori soggetti, scegliere chi si riprodurrà La scelta dei riproduttori determina un miglioramento genetico della popolazione come risposta alla selezione operata. La riposta alla selezione ( G) può essere misurata come spostamento nella direzione richiesta della media del carattere in selezione e prevista, disponendo delle necessarie informazioni sulle modalità di applicazione della selezione stessa (schema di selezione)

12 Matematicamente si potrà scrivere: BV r BV, BVˆ i BV t L

13 PROGRESSO GENETICO Il progresso genetico è direttamente proporzionale a tre fattori: 1. accuratezza di selezione 2. intensità di selezione 3. variabilità genetica ed inversamente proporzionale a: 4. intervallo di generazione

14 Accuratezza di selezione È una misura della forza tra valore vero e valore stimato. Noi siamo interessati all accuratezza dei valori genetici stimati. Più accuratamente riusciremo a predire i valori genetici e più probabile sarà che i soggetti scelti come generazione futura siano realmente i migliori. Dipende da numerosi fattori, il principale è l ereditabilità. L accuratezza può anche essere aumentata usando più informazioni e tecniche più sofisticate di valutazione. Le differenze di accuratezza possono essere ampie e la selezione basata sul solo individuo, specialmente con caratteri a bassa ereditabilità, ha accuratezza ridotta.

15 Intensità di selezione Assenza d intensità di selezione significa scegliere gli animali casualmente. Se i criteri selettivi sono accurati un elevata intensità di selezione, permette di avere genitori della futura generazione di molto sopra la media della popolazione.

16 VARIABILITÀ GENETICA È la deviazione standard dei valori genetici ed è praticamente fissa nel breve periodo. Si riferisce alla variabilità dei valori genetici in una popolazione per un carattere selezionato. Si può pensare alla variabilità dei valori genetici disponibili per la selezione come ad una misura della variazione genetica. Con molta variabilità i migliori animali saranno di molto superiori ai peggiori mentre con poca variabilità animali molto distanti come classifica non saranno molto distanti come valore.

17 INTERVALLO DI GENERAZIONE È il periodo richiesto per rimpiazzare una generazione con la successiva. Più corto è questo intervallo più veloce sarà il progresso genetico. È il tempo richiesto perché una nuova generazione rimpiazzi la precedente. In popolazioni chiuse può essere definito come l età media dei genitori al momento in cui nasce la progenie selezionata. Specie Intervallo di generazione (anni) Cavalli 8-12 Bovini l. 4-6 Bovini c. 4-6 Ovini 3-5 Suini 1,5-2 Polli 1-1,5