IL PROGETTO

LATTeco è l’acronimo del progetto europeo pluriennale(2016-2019) “Le razze bovine da latte per la definizione di modelli selettivi sostenibili”, realizzato nell’ambito del Fondo europeo agricolo per lo sviluppo rurale, Programma sviluppo rurale sulla biodiversità, Sottomisura 10.2 “Caratterizzazione delle risorse genetiche animali di interesse zootecnico e salvaguardia della biodiversità”.

È finanziato dall’Unione europea e in Italia è gestito dal Mipaaf, ministero delle Politiche agricole, alimentari e forestali.

Declinato in forme diverse sia per la Bruna Italiana, sia per il ceppo Bruna Originaria, il progetto LATTeco Anarb si pone l’obiettivo generale di produrre strumenti innovativi che permettano una adeguata valutazione delle possibilità di selezione genetica e genomica in ambiti di chiaro interesse futuro, quali il benessere animale e la resistenza alle malattie e/o dismetabolie e l’emissione in ambiente di gas ad effetto serra (GHG).

Il tutto verrà integrato in un piano di gestione della diversità genetica nelle popolazioni oggetto di studio, in grado di dare risposte nel medio e lungo termine, rispetto alla necessità di conservare e utilizzare in modo sostenibile la diversità biologica.

Premessa

II progetto si sviluppa non solo in azioni tecniche adeguate che forniscano informazioni innovative, ma anche attraverso un canale di produzione servizi e fornitura degli stessi semplice ed efficace.

Le necessità della comunità civile di ridurre l’uso di antibiotici in allevamento, la riduzione delle emissioni gassose ad impatto ambientale, l’apprezzamento sempre più diffuso per le differenze animali e vegetali, come pure il rifiuto di un modello che imponga solo il prodotto al momento più efficiente in termini di costi di produzione, sono aspetti di rinnovato interesse anche dal punto di vista selettivo.

Modelli selettivi estremi, qualora non correttamente bilanciati da una visione più generale della gestione delle popolazioni in selezione, potrebbero portare ad un impoverimento eccessivo delle risorse genetiche. Tra tali risorse ne esistono alcune con potenziale grande interesse per il futuro, in quanto legate a resistenza a malattie o a stress ambientali.

Il tutto ovviamente si traduce anche in benessere animale, qualora si riesca a selezionare animali che resistano naturalmente a tali stress, senza aver bisogno né di trattamenti particolari, né di gestioni impattanti sul loro benessere.

La sfida attuale è quella di coniugare il tutto con le esigenze di reddito degli allevatori e di produzione di alimenti di origine animale, comunque molto richiesti dai consumatori.

Il progetto biodiversità per la razza bruna, declinato in forme diverse sia per la bruna Italiana sia per la bruna linea carne, si pone l’obiettivo generale di produrre strumenti innovativi che permettano una adeguata valutazione delle possibilità di selezione genetica e genomica in ambiti di chiaro interesse futuro quali il benessere animale e la resistenza alle malattie e/o dismetabolie e l’emissione in ambiente di gas ad effetto serra (GHG). Il tutto verrà integrato in un piano di gestione della diversità genetica nelle popolazioni oggetto di studio in grado di dare risposte nel medio e lungo termine, rispetto alla necessità di conservare e utilizzare in modo sostenibile la diversità biologica.

II progetto si sviluppa non solo in azioni tecniche adeguate che forniscano informazioni innovative, ma anche attraverso un canale di produzione servizi e fornitura degli stessi semplice ed efficace. Un uso massiccio delle analisi genomiche è alla base del progetto mentre la stazione sperimentale viene usata in modo da rilevare dati innovativi sia su maschi sia su femmine e di collezionare germoplasma. Il tutto viene integrato tramite analisi statistiche che permettono di elaborare indici genetici e genomici di nuova generazione integrati a loro volta in piani di accoppiamento mirati secondo le finalità del progetto. L’esperienza maturata negli anni da Anarb nella creazione e gestione del portale dei servizi BrunaOnLine, sarà messa a disposizione permettendo al progetto biodiversità di usufruire di una piattaforma rodata, conosciuta e già distribuita capillarmente tra gli allevatori. Un particolare sforzo infatti viene dedicato alla disseminazione di risultati secondo le più moderne piattaforme in essere ma anche tramite il contatto diretto con gli allevatori.

ANARB si occuperà di estendere le attività alla popolazione di razza Bruna Italiana (BI) ed alla popolazione Bruna Linea Carne (BLC) anche nota come Bruna Originaria. Il progetto si svilupperà in particolare su tre indirizzi di ricerca: Biodiversità, Benessere animale ed Emissioni ad impatto ambientale.

Biodiversità

Gli animali chiave da sottoporre a genotipizzazione saranno individuati tramite una analisi del pedigree della popolazione. L’approccio genomico prevede l’utilizzo di chip di diversa densità in funzione dell’apporto dell’animale al patrimonio genetico della razza. Si effettueranno quindi analisi a bassa densità, a media densità ed ad alta densità. Su alcuni animali chiave si potrebbe effettuare l’intero sequenziamento del genoma. Si monitoreranno inoltre le differenze fenotipiche esistenti nella razza al fine di verificare come la variabilità, a livello genetico, abbia un effetto sulle differenze fenotipiche degli animali, tramite misurazioni biometriche sugli animali BLC e su tutti i soggetti maschi e femmine che saranno presenti nella stazione di controllo. Tali misurazioni verranno effettuate anche grazie l’ausilio di macchine fotografiche sperimentali in grado di determinare direttamente le misure dell’animale. Inoltre verranno misurate le differenze relative alla curva di emissione del latte e del BCS. L’utilizzo congiunto delle nuove informazioni raccolte nel progetto e della banca dati a disposizione di ANARB sarà determinante. Tale banca dati è tra le più ampie al mondo nella razza Bruna ed è costituita da circa 2.500.000 informazioni di pedigree, da oltre 30.000 analisi genomiche e da più di 100 sequenze di animali chiave della popolazione.

I dati di genealogia raccolti saranno sottoposti ad una accurata analisi di consistenza e coerenza avvalendosi dei seguenti punti di verifica: parentele genomiche, parentele basate su marcatori genetici già in possesso di ANARB e congruenza tra date di nascita di fecondazione e di controllo funzionale.

I dati genomici, dopo le verifiche sulla qualità delle analisi e sulla congruenza dell’abbinamento tra campione e matricola, verranno utilizzate nel processo di imputazione, utile ad estendere le informazioni genomiche a bassa densità verso quelle ad alta densità, andando a ricostruire le informazioni mancanti. Elementi fondamentali da considerare nella scelta della metodica e del software da utilizzare per l’imputazione saranno: tempi di elaborazione, accuratezza dell’imputazione e integrazione delle informazioni di pedigree. I principali indicatori di biodiversità che saranno oggetto di studio saranno quelli riportati nella seguente tabella.

Tali indicatori risulteranno utili a tre obiettivi principali: descrizione delle caratteristiche genetiche della razza, analisi delle variazioni genetiche delle razza nel corso degli anni ed elaborazione di strumenti utili al mantenimento della Biodiversità

benessere animale

Nel progetto si prevede di affrontare la problematica da vari punti di vista. Nella tabella sottostante vengono riportati alcuni possibili approcci.

Verranno prodotte delle linee guida per descrivere i dati di campo necessari per attuare un programma di selezione che migliori il benessere degli animali allevati. Oltre a ciò verranno utilizzati i dati messi a disposizione dalla misura 16.2 o anche dati già in possesso di ANARB come dati morfologici, di comportamento, di caratteristiche delle curve di emissione, suzione dei vitelli e BCS. La raccolta dati in stazione sperimentale sarà rivolta a: comportamento, aspetti sanitari, BCS, sviluppo scheletrico, incrementi ponderali, parametri ambientali, consumi alimentari e maturità sessuale. All’ingresso dell’animale in stalla di quarantena verranno rilevati peso e misure biometriche sia con metodo tradizionale sia con l’ausilio di analizzatore di immagini. Verrà inoltre compilato un report sulla stato sanitario dell’animale e fatti i primi test comportamentali. Durante la permanenza in stalla di quarantena verrà osservato il comportamento dell’animale e come questo si adatta alle nuove condizioni di allevamento. Al passaggio nelle stalle manze e tori della stazione di controllo verranno applicati gli attivometri/podometri così da monitorarne costantemente lo stato sanitario, l’attività motoria e il tempo di cui necessita l’animale per tornare ad una attività normale dopo eventi stressanti. Alcuni dei caratteri in esame sono di tipo longitudinale e quindi vanno analizzati con una modellizzazione ad hoc. Si procederà in seguito alla stima dei parametri genetici identificando i caratteri promettenti per l’inclusione in un piano selettivo. Per alcuni caratteri sarà analizzata anche la possibilità di una valutazione genomica di tipo “onestep”. Infine, sarà possibile studiare un indice complessivo per il benessere in modo da fornire agli allevatori uno strumento di facile comprensione. Oltre a ciò si studierà un indice di selezione che abbini i caratteri di benessere con i caratteri produttivi e funzionali; tale strumento potrà essere utilizzato da allevatori interessati a migliorare oltre ai caratteri produttivi anche quelli di benessere animale.

impatto ambientale

Vista la complessità del carattere si prevede di affrontare la problematica seguendo diversi approcci che analizzano aspetti differenti della stessa problematica (in tabella solo alcuni esempi dei caratteri inclusi nei diversi gruppi)

Per quanto concerne la raccolta dati in stazione sperimentale si prevede di utilizzare la fase di quarantena per portare tutti gli animali ad un livello di alimentazione omogenea. Gli animali verranno raggruppati nelle due strutture differenziate per maschi e femmine per omogeneità di sviluppo e peso ed alimentati secondo un programma alimentare prestabilito in grado di suddividere la razione nel corso della giornata e verificare il reale consumo di alimento per ogni animale.

I soggetti in seguito verranno tenuti in gruppi più ampi dove verrà misurata anche l’emissione di metano, anidride carbonica, idrogeno e acido solfidrico. Oltre a ciò con cadenza mensile verranno pesati e misurati i parametri biometrici.

I soggetti maschi dopo il compimento dell’11° mese di età, saranno sottoposti all’addestramento al salto in modo da valutarne la maturità sessuale. Durante la fase di addestramento al salto verrà anche valutata la qualità del materiale seminale.

Per i soggetti femmine verrà monitorata la comparsa dei primi calori, la regolarità degli stessi, verso i 16 mesi (in funzione dello sviluppo corporeo raggiunto) verranno sottoposte a fecondazione verificandone anche la fertilità

Grazie alle misurazioni in stazione di controllo per ogni soggetto si avranno a disposizione i seguenti dati da analizzare: incremento ponderale, indice di conversione, qualità del materiale seminale, quantità di metano emessa e maturità sessuale.

Avvalendosi delle consulenze previste nel progetto, si svilupperà un’adeguata modellizzazione statistica dei dati di emissione gassosa e di efficienza alimentare con lo scopo di effettuare studi genetici e genomici.

Esistono altri caratteri utili alla riduzione dell’impatto ambientale della produzione di latte: riduzione della rimonta, riduzione delle fasi improduttive, efficienza alimentare, efficienza produttiva.  Per tali caratteri si stimeranno i parametri genetici e si calcoleranno indici genetici e genomici. Come modello statistico si prediligerà, quando possibile, un modello TDAM (Test day animal model), mentre per le valutazioni genomiche un approccio di tipo OS (Onestep). L’elaborazione di un indice complessivo di impatto ambientale sarà particolarmente utile sia in termini di trasferimento delle informazioni agli allevatori che dell’utilizzo delle stesse nelle scelte quotidiane.