Nell’ambito delle attività proposte nel progetto BIG, rientrano lo sviluppo e la messa a punto di nuovi indici di selezione relativi al benessere, sia economico che animale.
Un indice di selezione (noto anche come Indice Aggregato) combina diverse fonti di informazioni che possono essere utilizzate per selezionare più caratteri contemporaneamente, tenendo conto della correlazione genetica ed ambientale tra gli stessi. L’aggregazione delle diverse fonti di informazioni avviene attraverso la loro importanza relativa ed in base alla relazione con l’obiettivo riproduttivo. Nella Bufala Mediterranea Italiana, come in altre specie da produzione lattea, i criteri di selezione più comuni sono quelli relativi alla produzione.
L’implementazione di nuovi indici di selezione è necessaria principalmente a causa dei cambiamenti e delle richieste che richiedono le popolazioni selezionate. Da un lato bisogna continuare ad aumentare i kg di latte ma allo stesso tempo è importante migliorare l’efficienza degli animali, caratteristiche che avranno un effetto positivo sulla longevità della bufala in allevamento.
L’indice di selezione è la metodologia utilizzata per effettuare una selezione simultanea di più caratteristiche, che tiene in considerazione, oltre agli aspetti genetici, l’importanza economica delle caratteristiche coinvolte. Questo indice è composto essenzialmente da due equazioni; la prima è quella in cui sono comprese le caratteristiche da migliorare, cioè quelle che compongono l’obiettivo della selezione e prende il nome di genotipo aggregato; il secondo è costituito dalle caratteristiche su cui si opera la selezione, che prendono il nome di criteri di selezione.
Quando un indice di selezione viene implementato, cerca di produrre il maggior impatto possibile sul genotipo aggregato applicando la selezione ai criteri di selezione, che si ottiene massimizzando la correlazione tra queste due equazioni, per cui è conveniente fare riferimento anche al concetto di risposta diretta che è il progresso ottenuto.
Hazel (1943) ha sviluppato una metodologia per selezionare animali geneticamente superiori chiamata indice di selezione. Questo metodo consente la selezione simultanea di due o più caratteristiche di diversa importanza economica. Questo è economicamente più efficiente rispetto alla selezione genetica basata su un singolo carattere. Per tanto, lo scopo di questo studio a stato quello di definire un Indice Aggregato Longevità (IAL) e Indice Aggregato Benessere Economico (IABE) nella Bufala Mediterranea Italiana.
MATERIALE E METODI
Dati
Per la creazione dei diversi indici aggregati serrano utilizzati i singoli indici stimati.
- L’indice aggregato longevità (IAL) sarà sviluppato utilizzando gli indici dei seguenti caratteri: Longevità, cellule somatiche e ARTP.
- L’indice aggregato Benessere Economico (IABE) sarà sviluppato utilizzando gli indici dei seguenti caratteri: Latte, resa, cellule somatiche, longevità e ARTP.
Metodi
Ciascuno di questi indici aggregati sarà sviluppato attraverso la teoria dell’indice di selezione, e quindi identificando un obiettivo selettivo (e.g. indice aggregato longevità) e selezionando relativi criteri (e.g. longevità, cellule somatiche e arti/piedi).
Il primo passo nella costruzione di un indice di selezione è la definizione formale degli obiettivi della selezione. Ciò si esprime attraverso la seguente equazione:
H= a1 A1 + a2 A2 + … + an An,
dove A1 A2, …An sono lì indice genetici (genetica additiva) dell’individuo per i caratteri 1, 2, … n, e a1, a2, … an sono i pesi economici relativi. Il valore H esprime il vero valore genetico dell’individuo, per gli n caratteri considerati importanti, e ponderato per la loro importanza economica relativa, ed è noto come valore genetico aggregato o genotipo aggregato.
Questo valore genotipo aggregato corrisponde a un fenotipo aggregato equivalente all’indice di selezione, che è dato dalla seguente espressione:
Indice = b1x1 + b2x2 +…bnxn
dove b1, b2, …bn sono il peso stimato per ogni carattere e x1, x2, … xn, si riferiscono al fenotipo di ogni carattere. Affinché l’indice possa stimare correttamente il genotipo aggregato dei caratteri da valutare, deve esserci una correlazione massima tra il fenotipo aggregato e il genotipo aggregato, che si ottiene stimando i valori di b1, b2, fino a bn attraverso lo sviluppo di un’equazione matriciale e risoluzione di sistemi di equazioni. Considerando che questi caratteri lineari rivestono tutti un ruolo importante è stato deciso di assegnare a ciascun carattere dal IAL (longevità, cellule somatiche e arti/piedi) un’enfasi pari al 50%, 25%, 25%. All’IABE (latte, resa, cellule somatiche, longevità e arti/piedi) un’enfasi pari al 10%, 20%, 20%, 30%, 20%. Questa scelta è stata anche dettata dal fatto che gli indici combinati sono il risultato di un’analisi multi-carattere e quindi già tengono conto della covarianza genetica che li lega.
Software
La preparazione e l’editing dei dati e tutte le analisi statistiche sono state effettuate utilizzando l’ambiente di programmazione R v.3.6.1 (R Core Team, 2019).
RISULTATI E DISCUSIONE
Un indice rappresenta un’equazione di regressione multipla, in cui il merito finale dell’individuo (variabile dipendente) è espresso da una funzione di più caratteri correlati o meno tra loro. L’importanza attribuita a ciascun carattere dipende dal suo valore economico relativo, poiché non tutti i caratteri sono ugualmente importanti a questo riguardo, dall’ereditarietà di ciascun carattere e dalle associazioni genetiche tra i caratteri.
Secondo Cardellino e Rovira (1987) un indice genetico condensa le informazioni provenienti da diverse fonti e diversi caratteri in un unico valore per ogni individuo. Quindi, la selezione viene effettuata ordinando gli individui in base ai loro indici e scegliendo quelli con il valore più alto. Mentre, secondo Lasley (1970) l’indice di selezione è più efficiente del metodo a soglie perché consente di selezionare individui superiori in alcuni caratteri, anche se sono leggermente carenti in uno o più degli altri caratteri. L’influenza di ciascun carattere sull’indice finale è determinata dal valore o dall’importanza attribuita a quel carattere rispetto agli altri.
Sia per l’Indice Aggregato Longevità (IAL) che per l’Indice Aggregato Benessere Economico (IABE) al miglioramento dei singoli caratteri corrisponde un punteggio aggregato maggiore.
Con l’uso dell’indice di selezione si otterrebbero cambiamenti teoricamente desiderabili sia nelle caratteristiche di interesse che il massimo guadagno genetico economico. Quando si utilizza un indice senza restrizioni (lo stesso peso) con un’intensità di selezione di una deviazione standard, è previsto un miglioramento genetico per generazione.
CONCLUSIONI
Concentrare le informazioni genetiche, fenotipiche ed economiche dell’indice di selezione per diverse caratteristiche di importanza economica, diventa il miglior metodo di selezione. Un indice aggregato ha l’obiettivo di migliorare più caratteri contemporaneamente massimizzando la risposta alla selezione. Per questo motivo, gli indici sono il miglior strumento di selezione quando l’obiettivo è massimizzare il ritorno economico.
Pubblichiamo gli indici IAL e IABE per i tori autorizzati alla FA nati dopo il 1990 con almeno 10 figlie utilizzate per il calcolo dell’indice stesso. Tali indici sono pubblicati a partire dallo Step 6.
