L INCROCIO TRA RAZZE BOVINE DA LATTE

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1 L INCROCIO TRA RAZZE BOVINE DA LATTE Mauro Penasa Dipartimento di Scienze Animali Università degli Studi di Padova tel INCROCIO sistema riproduttivo che prevede l accoppiamento di individui appartenenti a razze diverse aumenta il grado di eterozigosi negli animali (maggiore ricchezza genica) stimolazione attività metabolica maggior possibilità di reagire agli stress ambientali si contrappone alla consanguineità 1

2 OBIETTIVI ottenere soggetti con caratteristiche intermedie alle razze parentali (es. incrocio industriale) incorporare l effetto selettivo ottenuto in altre popolazioni (es. incrocio di sostituzione Holstein Friesian x Frisona europea) reintrodurre variabilità genetica nella popolazione sfruttare l (diretta e parentale) o vigore ibrido Proteina (kg/latt.) Eterosi = +9 kg (+5%) HF HF x NR NR 2

3 espressione degli effetti genetici NON ADDITIVI (dominanza), non trasmissibili alla progenie è specifica di ogni combinazione di incrocio rimuove gli effetti negativi della CONSANGUINEITA (depressione da consanguineità) può essere importante per i caratteri legati alla fertilità, alla rusticità e alla vitalità (bassa h 2 ) può essere sfruttata a livello: INDIVIDUALE (diretta): quando riferita al prodotto ultimo di uno schema di incrocio caratteristiche produttive e vitali (longevità, rusticità, resistenza a patologie) MATERNO: quando riferita ai soggetti madri del prodotto ultimo di uno schema di incrocio efficienza riproduttiva (precocità, fertilità, fecondità, prolificità), capacità materna, produzione di latte PATERNO: quando riferita ai soggetti padri del prodotto ultimo di uno schema di incrocio libido, precocità sessuale, tasso di concepimento, comportamento all accoppiamento, qualità del seme 3

4 le stime di eterosi variano in funzione di: specie e razze/linee coinvolte carattere oggetto di studio ambiente ordine di parto per caratteri produttivi distanze genetiche tra le razze parentali livello di consanguineità nelle razze parentali schema di incrocio utilizzato metodo di stima L eterosi non rimane immutata negli anni: ci si attende una variazione in funzione delle differenze (distanze genetiche) tra le razze nel tempo per effetto della selezione delle stesse. INCROCIO e SELEZIONE l incrocio non è un programma di miglioramento genetico poiché l eterosi non è trasmissibile alla progenie può essere complementare (non alternativo) alle classiche procedure selettive per guadagnare merito fenotipico nei soggetti coinvolti per far sì che possa dare dei benefici è importante che venga messa in atto una selezione continua delle razze di partenza senza miglioramento di queste ultime l incrocio non avrebbe senso 4

5 INCROCIO e SPECIE ZOOTECNICHE l incrocio è ampiamente utilizzato nei programmi di miglioramento di molte specie di interesse zootecnico da diversi anni è la tecnica di riferimento del 99% delle produzioni avicole e della maggior parte di quelle suinicole e cunicole specie caratterizzate da ciclo biologico breve e da prolificità elevata migliora le prestazioni produttive in linea maschile e le caratteristiche riproduttive in linea femminile in queste specie si è sviluppata una struttura gerarchica (piramidale) del miglioramento genetico al vertice di questa piramide vi sono le breeding companies (nuclei selettivi), al centro i moltiplicatori e alla base gli allevamenti commerciali INCROCIO e SPECIE ZOOTECNICHE pratica abbastanza diffusa anche nel settore bovino da carne, soprattutto nei Paesi con sistema di allevamento brado (Francia, Australia, ) crescente interesse nel settore bovino da latte, soprattutto per i caratteri FUNZIONALI (bassa h 2 ) fornisce risultati già nell arco di una generazione figliale 5

6 le razze europee selezionate in condizioni intensive non possono essere utilizzate in purezza nei difficili e aspri ambienti tropicali, dove le popolazioni locali vengono preferite tolleranza al caldo e resistenza a malattie e parassiti (Madalena et al., 1990; McDowell, 1972, 1985) le razze locali presentano ridotte produzioni e prestazioni riproduttive scadenti ( età al primo parto, interparto) (McDowell, 1985) risulta diffuso l incrocio tra queste razze autoctone di tipo Zebù (Bos indicus) con le razze europee (Bos taurus) per migliorare la produzione di latte (Cunningham and Syrstad, 1987; Thorpe et al., 1993) si ottengono animali in grado di adattarsi bene all ambiente e, al tempo stesso, con produzioni e performance riproduttive migliorate INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE -paesi temperati- INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE -paesi tropicalila selezione entro razza nei Paesi in cui la zootecnia da latte è diffusa e sviluppata rappresenta lo strumento primario tramite cui operare il miglioramento genetico degli animali gli allevatori di vacche da latte tradizionalmente hanno escluso il crossbreeding dalla gestione riproduttiva della loro mandria (rimonta)... utilizzano molto di più l incrocio industriale sulle bovine eccedenti i fabbisogni di produzione della rimonta 6

7 INCROCIO A 2 VIE (o industriale) le 2 popolazioni parentali A e B vengono mantenute in purezza, mentre la prole meticcia AB (50% geni A e 50% geni B) viene destinata allo sfruttamento produttivo (industria di macellazione) e non alla produzione della rimonta: si ottengono soggetti da macello con caratteristiche carnaiole intermedie fra il padre e la madre (componente additiva) si sfrutta l eterosi individuale (diretta) per caratteri produttivi e, soprattutto, per quelli vitali (componente non additiva) INCROCIO A 2 VIE (o industriale) effetto su accrescimento, muscolosità, resa al macello e qualità della carcassa vantaggio economico dalla vendita dei meticci rispetto alla vendita dei soggetti puri X Bianco Blu del Belgio Frisona meticcio da macello 7

8 INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE quali sono i motivi di questa esclusione nel settore bovino da latte? esiste una razza cosmopolita, la HOLSTEIN, che risulta estremamente specializzata nella produzione di latte e che ha pochi competitori sotto questo punto di vista la produzione è il principale carattere che determina il reddito delle aziende per lungo tempo non è stata data sufficiente enfasi ai caratteri funzionali scarsa informazione e assistenza da parte del mondo scientifico tradizione (Associazioni Nazionali di Razza) INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE negli ultimi anni stanno via via crescendo la curiosità e l interesse nei confronti della possibilità di applicare l incrocio anche nel settore della vacca da latte... quali sono le motivazioni di questo interesse? cambiamenti nei sistemi di pagamento del latte molti Paesi hanno cambiato i loro obiettivi e i loro criteri di selezione in molte realtà odierne la selezione degli animali si basa su indici economici che non includono la produzione o, nel caso di inclusione, attribuiscono un valore economico negativo alla stessa 8

9 INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE la CONSANGUINEITA (inbreeding) si sta via via accumulando nelle principali razze da latte (Frisona, Bruna, Jersey) (Weigel, 2001) INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE crescente interesse nei riguardi dei caratteri funzionali (longevità, salute, prestazioni riproduttive) che, nei moderni piani di miglioramento genetico, rientrano negli obiettivi di selezione con un certo peso economico in particolare, gli aspetti riproduttivi costituiscono un punto focale del management aziendale ed un importante componente della longevità, in quanto l infertilità è una delle ragioni più importanti per cui le vacche oggi vengono allontanate 9

10 QUALI SONO I MOTIVI DELL ATTUALE INTERESSE? SFRUTTARE L X X JERSEY HOLSTEIN BROWN SWISS HOLSTEIN JERSEY x HOLSTEIN BROWN SWISS x HOLSTEIN STIME DI NELL INCROCIO TRA RAZZE BOVINE DA LATTE molte stime sono state ottenute da studi sperimentali condotti in aree tropicali tuttavia sono stati condotti dei lavori sperimentali anche negli ambienti temperati (McAllister, 1986; McDowell, 1982; Pearson and McDowell, 1968; Robertson, 1949; Sheridan, 1981; Touchberry, 1992; Turton, 1981) alcune stime sono state ottenute da lavori sperimentali, altre dall analisi di dati di campo talvolta disponibile uno solo dei due incroci 10

11 STIME DELL -produzioni e costituenti del latteda: Lopez-Villalobos, 1998 (modificato) CARATTERE MEDIA 1 MINIMO MASSIMO Latte (kg/latt.) (Touchberry, 1992) Grasso (kg/latt.) (Touchberry, 1992) Proteina (kg/latt.) Grasso (Witt et al., 1973) 2.8 (McDowell, 1982) Proteina (Rincon et al., 1982) 1.0 (Rincon et al., 1982) 1 numero minimo di stime pari a 5 STIME DELL -caratteristiche della lattazioneda: Lopez-Villalobos, 1998 (modificato) CARATTERE MEDIA 1 MINIMO MASSIMO Latte in 300 giorni (kg) (Cady and McDowell, 1980) 20.0 (Cady and McDowell, 1980) Lunghezza lattazione (d) (Donald et al., 1977) 1.9 Persistenza (Cady and McDowell, 1980) 4.1 Velocità mung. (kg/min) (Arave et al., 1987) 7.7 (McDowell, 1982) 1 numero minimo di stime pari a 3 11

12 CARATTERE STIME DELL -peso vivoda: Lopez-Villalobos, 1998 (modificato) MEDIA 1 MINIMO MASSIMO PV alla nascita (kg) PV a 6 mesi (kg) PV a 12 mesi (kg) PV a 24 mesi (kg) Accrescimento medio nascita-9 mesi di età (kg/d) 1 numero minimo di stime pari a (Donald et al., 1962) -0.6 (Hilder and Fohrman, 1949) 0.7 (McDowell et al., 1969) 3.3 (McDowell et al., 1969) 1.3 (McDowell, 1982) 6.2 (Hilder and Fohrman, 1949) 7.1 (Batra et al., 1983) 6.3 (Robison et al., 1980) 7.0 (Touchberry, 1992) 4.5 (McDowell, 1982) eterosi stimata del PV a maturità in Holstein x Ayrshire 3.0% (Perotto et al., 1994) l eterosi influenza lo sviluppo dei meticci da latte, i quali crescono più velocemente e hanno un peso a maturità più elevato della media delle razze parentali CARATTERE STIME DELL -caratteri riproduttivida: Lopez-Villalobos, 1998 (modificato) MEDIA 1 MINIMO MASSIMO Età primo parto (d) Parto-primo calore (d) Days open (d) Interparto (d) (Brandt et al., 1974) -0.8 (McDowell et al., 1970) (Brandt et al., 1974) -3.7 (Donald et al., 1977) (McDowell et al., 1970) 9.4 (Touchberry, 1992) 3.3 (Touchberry, 1992) 1 numero minimo di stime pari a 3 problemi riproduttivi costituiscono una delle ragioni principali dell allontanamento di un animale dall allevamento (Allaire et al., 1977; Burnside et al., 1971; Harris, 1989; O Bleness and Van Vleck, 1962) e influenzano la redditività aziendale effetto favorevole su days open più concepimenti in un certo intervallo di tempo 12

13 STIME DELL -fitness- da: Lopez-Villalobos, 1998 (modificato) CARATTERE MEDIA 1 MINIMO MASSIMO Survival perinatale (Christensen et al., 1984) 15.5 (Donald, 1963) Tasso survival nascitaprimo parto (Lin et al., 1982) 40.7 Tasso incidenza mastite numero minimo di stime pari a 3 caratteri di fitness diventano importanti in condizioni intensive maggiore mortalità perinatale nel caso di meticci nati da manze (Donald et al., 1963) tendenza dei meticci a resistere di più alle patologie rispetto ai puri eterosi per median herd life in Holstein x Ayrshire 9.8% (Hocking et al., 1988) INCROCIO E PROFITTO i profitti attesi utilizzando il crossbreeding variano in funzione di: razze coinvolte caratteri considerati valore economico dei caratteri sistema produttivo e di mercato (sistemi pagamento latte) schema di incrocio livello di eterosi 13

14 SCHEMI DI INCROCIO specie bovina bassa efficienza riproduttiva, ciclo biologico lungo, elevata quota di rimonta unica via percorribile per sfruttare gli effetti eterotici e di razza diventa l incrocio a rotazione a 2 vie o a 3 vie meticce e puri il vantaggio degli incroci a rotazione VS altri è che solo i sono richiesti in purezza, mentre le sono self-replacing le aziende si producono, almeno in parte, una rimonta di vacche meticce negli incroci a due e a tre vie sfrutto rispettivamente il 67% e l 86% dell eterosi espressa nell F1 (Dickerson, 1969) è importante che allevamento in purezza venga mantenuto a livelli tali da non compromettere il progresso genetico, in modo da avere maschi sempre migliori da usare nel crossbreeding SCHEMI DI INCROCIO incrocio alternato o a rotazione a 2 vie incrocio a rotazione a 3 vie 14

15 INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE problematiche connesse all utilizzo del crossbreeding gestione della mandria più complicata da un p.d.v. riproduttivo (mantenimento razze in purezza e meticci) necessità di gestire al meglio le generazioni successive alla prima per ridurre al minimo le perdite di eterosi se praticato troppo intensamente riduzione delle madri di toro minor intensità di selezione si penalizza merito dei futuri tori si riduce progresso genetico dell intera popolazione se ci sono tante vacche meticce come fanno i centri di FA a produrre i tori in purezza? difficoltà nel garantire un adeguata rimonta femminile di razza pura (Shannon, 1989; Swan and Kinghorn, 1992) necessità di mantenere un sistema zootecnico composto da allevatori di razza pura (breeders) e allevatori di incroci interessati al prodotto finale e non alla razza (commercials) maggiore variabilità degli animali INCROCIO NEI BOVINI DA LATTE risulta poi importante organizzare un adeguata gestione anagrafica e dei controlli funzionali a livello provinciale e nazionale questo perché l Italia non dispone di archivi con dati relativi agli incroci di razze bovine da latte i vantaggi di avere archivi completi e accurati con informazioni su animali puri e incroci sono: valutazioni genetiche congiunte di popolazioni miste migliore accuratezza di stima di riproduttori (maschi e femmine) con ridotte informazioni o per caratteri a bassa ereditabilità che richiedono un numero elevato di informazioni 15

16 IN CONCLUSIONE...crossbreds may not exceed the best purebred for any single trait, yet the net economic merit of crossbreds may be superior to purebreds when all traits affecting or influencing net income are considered... (McDowell, 1982) 16