Risultati e prospettive della selezione del mais per la riduzione del contenuto in acido linoleico

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1 Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura Unità di Bergamo Risultati e prospettive della selezione del mais per la riduzione del contenuto in acido linoleico Progetto MASPES Regione Lombardia RSI Reggio Emilia, 18 aprile 2007 Alberto Verderio

2 MIGLIORAMENTO GENETICO = PROCESSO EVOLUTIVO DELLE PIANTE COLTIVATE (Evoluzione come necessità biologica del vivente) VARIABILITA GENETICA MATERIALI ADATTATI AMBIENTE Risorse naturali Tecnologie Agronomiche e di Trasformazione Utilità finale dei prodotti Preferenze dei consumatori

3 Recente evoluzione del mercato da... MAIS COMMODITY V. alue E. nhanced C. orn da... materia prima indifferenziata Partite di mais a valore aggiunto (supercommodity, specialties, identity preserved.) Diversa UTILITA INTRINSECA per l utilizzatore finale Difficoltà a procedere in contesto italiano dove qualità intrinseca è coperta da qualità non intrinseca come: esternalità rassicurazione eticità processi produttivi Misurabile nel prodotto in termini di proprietà fisiche, chimiche, nutrizionali Conseguente alla: - genetica dei materiali - ambiente/tecniche di coltiv. - processi post-raccolta

4 Esistono DIFFERENZE (Genetica + Ambiente) tra partite di mais con significato funzionale per l alimentazione del suino pesante? FOCUS SUI LIPIDI CARIOSSIDE (100%) LIPIDI 4.4% PROTEINE 9.1% AMIDO 70% GERME (10-12%) LIPIDI 33% PROTEINE 18% ENERGIA DIGERIBILE (kcal/g) olio 7.62 amido 4.06 proteine 4.06 COEFFICIENTE ISOCALORICO (% olio) (% amido) (% proteine)

5 A) Contenuto in olio Variabilità genetica per il carattere - IBRIDI COMMERCIALI normali - range % stabile nel periodo trend nel periodo IBRIDI PRECOMMERCIALI H.O. (alto olio): 5.5 7% - IBRIDI COMMERCIALI H.O. TOPCROSS : % Base genetica ed ereditabilità essenzialmente poligenica con prevalenti effetti additivi su effetti misti alta ereditabilità di tipo quantitativo Effetti ambientali sull espressione del carattere suvvalenti vs. effetti genetici

6 A) Contenuto in olio Correlazioni associazioni con altri caratteri % OLIO germe scutello 12 20% concentrazione olio (+ sferosomi) proteine A.A. essenziali Lisina Triptofano dimensione seme pigmenti gialli amido linoleico peso 1000 k produzione (H.O.) produzione (H.O. TC) > 8 umidità alla raccolta stabilità produttiva

7 B) Composizione in acidi grassi RIF. U.S.A. C16:0 Palmitico C18:0 Stearico C18:1 Oleico C18:2 Linoleico C18:3 Linolenico 11% 2% 24% 61% 1% Variabilità genetica linoleico - ibridi commerciali normali Trend: 57 60% ( ) Variabilità: 53 62% - linee parentali 43 68% - ibridi H.O.TC 52 60% - ibridi H.O.H.O.TC 58% oleico 28% linoleico - germoplasma 19 71% linoleico (14 64%) oleico

8 B) Composizione in acidi grassi 1) Base genetica ed ereditabilità prevalentemente a base genetica semplice mono-oligogenica oppure semiquantitativa vie metaboliche contigue e forte associazione tra gli acidi grassi valori alti di ereditabilità 2) Effetti ambientali anno e località ( letti come temperature di crescita) influenzano il grado di saturazione degli oli e la composizione in linoleico. TUTTAVIA: effetto genotipo prevalente - no interazione qualitativa Ibrido x ambiente 3) Correlazioni Associazioni con altri caratteri C18:2 iodine number ac. oleico ( % acidi grassi se contrasto breeder)

9 SCELTA DELLE VARIETA IN FUNZIONE DELL APPORTO IN ACIDO LINOLEICO y = -0,0545x + 7,1522 R 2 = 0,168 % linoleico / ss % EE / ss Parametri: % linoleico su grassi totali (EE) % grassi totali su sost. secca % linoleico su sost. Secca (s.s.) % linoleico / EE y = 0,0029x + 2,1547 R 2 = 0,0018 % linoleico / EE

10 SCELTA DELLE VARIETA IN FUNZIONE DELL APPORTO IN ACIDO LINOLEICO % linoleico / ss y = 0,4514x + 0,5473 R 2 = 0,784 % EE / ss % linoleico / EE % EE / ss % linoleico / ss Disciplinari di produzione

11 Risultati Sperimentazione 2006 % linoleico / ss DKC5863 % linoleico / EE

12 Risultati Sperimentazione 2005 % linoleico / ss % linoleico / EE

13 Risultati Sperimentazione 2004 % linoleico / ss % linoleico / EE

14 Risultati Sperimentazione 2003 % linoleico / ss % linoleico / EE

15 Risultati Sperimentazione 2002 % linoleico / ss % linoleico / EE

16 RISULTATI APPLICATIVI 1 da: Valutazione della variabilità genetica disponibile (IBRIDI COMMERCIALI DI MAIS) Valutazione in vivo della differenza minima funzionale per valori di % di linoleico / ss (?=0,3%) della dieta-mais su composizione finale del grasso del suino È possibile, per ora, ottenere partite di mais differenziate (V.E.C.?) per valori di % di linoleico / ss per le specifiche Low oil (+ correzione isocalorica) Performance produttiva non inferiore ai migliori ibridi commodity

17 PROSPETTIVE E PRIMI RISULTATI PER LA SELEZIONE DI VARIETA VEC-SUINO PESANTE CONTESTO FAVOREVOLE per il breeding applicativo: Grande variabilità genetica disponibile per contenuto in olio e composizione in acidi grassi Alta ereditabilità e pronta risposta alla selezione Base genetica dei caratteri facile - modelli additivi - modelli mono-oligogenici serviti da marcatori molecolari Tecnologie per l utilizzazione degli effetti xenia e materni Associazioni positive con altri caratteri favorevoli (proteine, a.a., %EE, oleico-linoleico,.) Tecnologia NIR per analisi rapide

18 SPERIMENTAZIONE LINEE PARENTALI: variabilità e distribuzione di frequenza per il carattere % EE/ss / ss Germoplasma 276 linee Numero linee min 2,1 max 5,7 Media 4,0 EE (%)

19 SPERIMENTAZIONE LINEE PARENTALI: variabilità e distribuzione di frequenza per il carattere % linoleico / / EE EE Germoplasma 276 linee Numero linee min 41,9 max 67,8 Media 57,4 % linoleico / EE

20 POSIZIONAMENTO LINEE PARENTALI Germoplasma 276 linee % linoleico / ss % linoleico / EE

21 LINEE COMPETITIVE DI ORIGINE Lo Linee con basso valore di % linoleico / EE Linee a bassa % linoleico / ss Ibridi Lo/Lo

22 MIGLIORAMENTO GENETICO: SELEZIONE IBRIDI VEC SUINO PESANTE ieri VEC 1 / low oil / + correzione isoenegetica oggi VEC 2 / low linoleic / domani VEC 3 VEC 4 / H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / / H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate futuro VEC 5 VEC 6 / H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate / - DON / H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate / - DON / + Starch Dig