GENETICS OF LINEAR TYPE TRAITS IN LOCAL DUAL PURPOSE BREEDS AND RELATIONSHIPS WITH PRODUCTIVE TRAITS

I caratteri morfologici lineari descrivono gli estremi biologici di un intervallo di caratteristiche visive di un animale e una delle principali ragioni per cui vengono raccolti è quella di permettere gli allevatori e le associazioni di razza di selezionare gli esemplari più funzionali e produttivi. Seguendo questo obiettivo, ogni anno le Associazioni Nazionali di Razza formano e preparano specifici esperti che avranno poi il dovere di valutare i caratteri morfologici lineari di diversi gruppi di bovine. Servendosi dei dati derivanti dalle valutazioni morfologiche di due razze italiane autoctone a duplice attitudine, sono stati elaborati i punteggi di ciascun carattere lineare, con lo scopo di stimare gli aspetti genetici di tali caratteri e le correlazioni con quelli produttivi. Gli obiettivi selettivi delle razze indigene a duplice attitudine prese in considerazione in questo studio sono molto simili e hanno come scopo principale quello di mantenere l’attitudine sia alla produzione di latte che di carne. Per questa ragione, le associazioni di razza danno molta importanza alla definizione dei pesi dei caratteri inclusi nell’indice di selezione, e per questo è fondamentale capire e comprendere appieno gli aspetti genetici sia dei caratteri morfologici che di quelli produttivi. I primi due studi del presente lavoro di tesi sono stati condotti per due differenti razze bovine a duplice attitudine, ma seguendo all’incirca lo stesso tipo di analisi e prendendo in considerazione nei modelli statistici gli stessi effetti: l’effetto fisso dell’allevamento-anno-esperto, i giorni in lattazione e l’età al parto divisi in classi e infine l’effetto genetico dato dall’animale. Per il primo studio, i dati riguardanti 20 diversi caratteri lineari morfologici appartenenti a 10,735 bovine al primo parto di razza Rendena (principalmente allevata in Trentino Alto Adige, Italia) sono stati analizzati attraverso un modello single-trait per la stima dei valori di ereditabilità, mentre per la stima delle correlazioni fenotipiche e genetiche tra i caratteri morfologici, è stato utilizzato un modello multi-trait. Il valore di ereditabilità più elevato è risultato essere quello per la statura (0.52), mentre il più basso è rappresentato dai piedi (0.12). I caratteri individuali morfologici appartenenti allo stesso gruppo morfologico hanno riportano correlazioni genetiche elevate: sono risultate tutte ≥0.69 tra i caratteri individuali riguardanti la taglia dell’animale, ≥0.87 tra i caratteri riguardanti la muscolosità, da -0.39 a 0.22 tra quelli appartenenti alla forma dell’animale, e infine un range più ampio di valori di correlazione genetica sono stati trovati tra i caratteri individuali della mammella (da -0.39 a 0.91). Inoltre, quasi tutte le correlazioni genetiche tra i caratteri individuali della muscolosità e della mammella sono risultate negative (da un minimo di -0.53 di correlazione tra la vista anteriore delle spalle e l’attacco posteriore della mammella, fino ad un massimo di -0.15 di correlazione tra dorso, lombi, groppa e la vista laterale dei capezzoli), fatta eccezione per il carattere inerente la profondità della mammella e quello della lunghezza dei capezzoli che hanno presentato valori leggermente positivi di correlazione genetica (da 0.07 a 0.31) con tutti e quattro i caratteri individuali della muscolosità. In questo primo step, sono stati calcolati anche i trend genetici dal 2000 al 2009 dei caratteri morfologici analizzati. Il risultato di maggiore rilievo è dato dall’aumento del merito genetico dei caratteri mammari durante gli anni, a discapito del merito genetico dei caratteri muscolari, che ha presentato un leggero decremento. Questo significa che le bovine di razza Rendena negli ultimi anni stanno diventando sempre più specializzate per la produzione di latte, perdendo lentamente le caratteristiche necessario alla duplice attitudine. Il secondo studio è stato condotto con lo scopo di valutare i parametri genetici dei caratteri lineari morfologici in un’altra razza autoctona italiana a duplice attitudine: la Valdostana (principalmente allevata in Valle d’Aosta, Italia). Per stimare i valori di ereditabilità e di correlazioni genetiche tra i 26 diversi caratteri morfologici punteggiati per questa razza, sono state prese in considerazioni le valutazioni effettuate su 25,183 primipare del ceppo di Valdostana Pezzata Rossa (ARP) e 14,701 primipare del ceppo di Valdostana Pezzata Nera e Castana (ABP-CHES). Le stime di ereditabilità ottenute attraverso una serie di analisi single-trait hanno mostrato valori che andavano da un minimo di 0.03 (carattere della finezza per entrambi i ceppi) a un massimo di 0.32 (ARP) e di 0.29 (ABP-CHES) per il carattere della statura. Riguardo le correlazioni genetiche tra i caratteri, il valore più elevato per il ceppo di ARP è risultato essere quello della correlazione tra la vista laterale e la vista posteriore del dorso, dei lombi e della groppa (0.97), mentre per ABP-CHES la correlazione maggiore è stata calcolata tra la statura e la lunghezza corporea (0.98), indicando che la selezione per i due caratteri è direttamente proporzionale. Anche per la razza Valdostana, la maggior parte delle correlazioni genetiche tra i caratteri muscolari e quelli mammari sono risultate negative, specialmente quelle che prendevano in considerazione i caratteri volumetrici della mammella. Questi risultati hanno dimostrato un sostanziale comportamento antagonistico dei caratteri morfologici riguardanti l’attitudine alla produzione di latte e quelli inerenti la produzione di carne. Lo studio successivo ha avuto come scopo principale quello di valutare un modo più semplice di elaborare l’elevato numero di caratteri morfologici punteggiati dagli esperti ogni anno. Per evitare la ridondanza delle informazioni presenti negli indici di selezione, le associazioni di razza dovrebbero utilizzare nelle valutazioni morfologiche solo un numero limitato di caratteri, preferibilmente quelli che presentano relazioni biologiche note con i caratteri produttivi. L’analisi fattoriale si è dimostrata essere una valida procedura di raggruppamento dei caratteri individuali, in quanto permette il loro raggruppamento nel medesimo fattoriale, e quindi che ogni fattoriale possa a sua volta includere caratteri morfologici con caratteristiche biologiche simili. In questa ottica, è stata applicata l’analisi fattoriale a 20 diversi caratteri lineari morfologici punteggiati su 11,399 bovine di razza Rendena, e a 22 caratteri individuali valutati su 36,168 bovine di razza Valdostana Pezzata Rossa (ARP). A seguito di questa procedura, sono stati trovati 6 fattoriali latenti per ciascuna razza, che presentavano valori di eigenvalue ≥1 e che ricoprivano il 63% (Rendena) e il 58% (ARP) della varianza totale. Per entrambe le razze prese in considerazione, il fattoriale 1 (F1) comprendeva caratteri morfologici principalmente legati alla muscolosità e il fattoriale 2 (F2) quelli legati alla taglia dell’animale. I fattoriali 3 (F3) e 4 (F4) rispecchiavano invece i caratteri individuali legati rispettivamente alle misure volumetriche e alla conformazione mammaria. I caratteri morfologici individuali di arti e piedi venivano invece inclusi nel fattoriale 5 (F5), mentre per l’ultimo fattoriale (F6) non era stato trovato un significato biologico preciso. Le stime di ereditabilità maggiori, calcolate attraverso analisi REML single-trait, sono risultate quelle di F2 (0.52 per la Rendena; 0.37 per ARP) e di F1 (0.40 per la Rendena; 0.32 per ARP). Le correlazioni tra i valori genetici stimati (EBV) sui caratteri morfologici individuali e quelli stimati sui sei diversi fattoriali, hanno mostrato coefficienti molto simili a quelli osservati dai risultati dell’analisi fattoriale. Da questo studio è quindi risultato evidente che, per entrambe le razze, il numero di caratteri morfologici punteggiati può essere facilmente rappresentato da un numero più limitato di fattoriali, evitando di ridurre l’accuratezza della descrizione della conformazione degli animali valutati. L’uso dell’analisi fattoriale nelle valutazioni genetiche potrebbe infatti rappresentare un valido aiuto per la definizione dei valori genetici individuali. L’ultimo studio del presente lavoro di tesi, ha riguardato la stima delle relazioni esistenti tra i caratteri morfologici lineari e quelli inerenti la produzione di latte. L’analisi fattoriale è stata applicata ai caratteri morfologici muscolari e mammari punteggiati su 33,206 bovine al primo e al secondo parto appartenenti alla razza Valdostana Pezzata Rossa, ottenendo 3 diversi fattoriali. F1 rappresentava i caratteri di muscolosità, F2 includeva i caratteri legati alle dimensioni della mammella, e infine F3 rappresentava una buona attitudine lattifera della bovina. Oltre a questo, sono stati presi in considerazione anche 169,008 valutazioni giornaliere riguardanti la produzione di latte, e il contenuto di grasso e proteine (kg/giorno) nello stesso, appartenenti a 16,605 bovine valutate fino alla terza lattazione compresa. Attraverso una serie di analisi AIREML single-trait, sono stati stimati i parametri genetici sia dei fattoriali morfologici che dei caratteri inerenti la produzione di latte. Per analizzare i fattoriali sono stati inseriti nel modello l’effetto fisso dell’allevamento-anno-esperto, le classi di età al parto e quelle di giorni in lattazione al momento della valutazione, e infine l’effetto casuale dell’animale. Le produzioni di latte, grasso e proteine sono state invece elaborate attraverso un modello a ripetibilità, che prendeva in considerazione l’effetto dell’allevamento-giorno di controllo entro lattazione, le classi di gestazione, le classi di età al parto e il mese di parto, entrambi entro lattazione, e infine l’effetto permanente ambientale entro e tra lattazione. Tutti gli effetti sopra citati per i due differenti dataset, sono stati poi uniti in un unico modello per analizzare le correlazioni genetiche e fenotipiche tra i caratteri, attraverso una serie di analisi AIREML bi-trait. I valori di ereditabilità ottenuti sono stati moderati per entrambi i gruppi di caratteri (morfologici e produttivi). I tre fattoriali hanno mostrato valori di 0.31 (F1), 0.17 (F2) e 0.20 (F3), mentre la produzione di latte, grasso e proteine hanno riportato stime di ereditabilità rispettivamente di 0.20, 0.13 e 0.17. Inoltre, le correlazioni genetiche sono risultate elevate e positive tra F2 (dimensioni mammarie) e i tre caratteri produttivi (tutte ≥0.83). Sono state invece calcolati valori di correlazioni genetiche negative per i caratteri produttivi sia con F1 (muscolosità) che con F3 (conformazione mammaria), con un intervallo di valori da -0.23 a -0.53. Infine, le correlazione fenotipiche sono risultate più basse di quelle genetiche per tutti i quattro studi precedentemente presentati. I risultati derivanti da questi studi potrebbero essere di notevole interesse nella definizione dei pesi adeguati da attribuire ai caratteri analizzati contemporaneamente nella selezione di queste due razze bovine autoctone a duplice attitudine. Infatti, sia nella razza Rendena che in quella Valdostana la selezione per la duplice attitudine gioca un ruolo molto importante negli obiettivi selettivi e rappresenta il principale obiettivo delle associazioni di razza. E’ per questo motivo che una comprensione sempre maggiore e più profonda delle relazioni presenti tra i caratteri morfologici antagonistici della muscolosità e della mammella e anche tra di essi e i caratteri produttivi dovrebbe essere di primaria importanza per i piani di selezione futuri di queste due razze italiane autoctone.