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Indici e obiettivo di fertilità nelmoderno allevamento di bovini

da latteAlessandro Bagnato

Dipartimento

Veterinaria per la Sicurezza Alimentare

Università degli Studi di Milano

Verona 10 Febbraio 2006 EU Concerted Action - GIFT

1997 - 1999 Genetic Improvement of Functional Traits(GIFT)

Collaborazione tra istituti di ricerca e organizzazioni deputate al miglioramento genetico per incrementare lo sviluppo delle strategie di selezione per il miglioramento genetico dei caratteri funzionali

� Obiettivi di selezione

� Procedure di registrazione del dato e valutazione genetica dei

riproduttori� Selezione dei riproduttori e schemi di selezione

ICAR working Group (2000 - )� raccomandazioni per il gruppo dei caratteri funzionali

Caratteri funzionali

Caratteristiche di un animale che

accrescono la sua efficienza non per una maggiore produzione (output) ma per una

riduzione dei costi di input

Problemi sanitari - Fertilità - “Workability”Efficienza - Longevità

• Nel 2002 al 7th WCGALP

– Sessioni speciali

• inclusione di caratteri di fertilità e sanitari negliindici genetici

Gruppo dei caratteri funzionali

Facilità al parto (FP) • FP diretta• FP Indiretta or materna

Sanità della mammella Clinica e subclinica

Problemi ad arti epiedi

Clinici e subclinici

Fertilità • Calori regolari e visibili• Concepimento

“Workability” • Mungibilità (flusso di rilascioe velocità)

• TemperamentoEfficienza alimentare • Peso corporeo

• Capacità di ingestioneLongevità funzionale Lunghezza della vita produttiva

corretta per il livello produttivo

Perché interesse verso i caratteri funzionali

• Incremento di produzione

– dismetabolie

– problemi riproduttivi

– problemi sanitari

• In altre specie (avicoli suini) maggiori effetti secondari indesiderati

30

40

50

60

70

80

1960 1965 1970 1973 1975 1980 1985 1990 1995

Anno di Nascita

%

0

200

400

600

800

1000

1200

kg

Tasso di Concepimento

Indice KG di Latte

Cause di eliminazioneFrisona Italiana - una piccola indagine

altre 3,91%decedute in

allevamento

3,97%

riproduttivi 36,39%

parto 9,7%patologie 21,61%

vecchiaia

4,43%

produttivi 9,31%

arti e piedi

8,40%app. mammario

2,28%

2

Problemi riproduttivi

36,39100,00559Totale

2,607,1640Paresi post partum

0,200,543Non rec.cesareo

0,200,543Metrite

1,504,1123Lesioni vulva parto

2,737,5142D.G.negativa

0,521,438Ovaio grasso

2,216,0834Utero atrofico

17,7148,66272Non conc. Più di 3

5,7315,7488Non conc.fino a 3

2,998,2346Cisti ovariche

% sul totale% relativaN°capiCategoria

Più latte meno calori(Lopez, Setter, Wiltbank –

Università del Wisconsin – maggio 2004)

I caratteri di fertilità

• Misure di successo dell’inseminazione

– Tasso di concepimento (di non ritorno)

– Numero di inseminazioni

• Misure di intervallo

– Parto prima inseminazione

– Intervallo tra inseminazioni

• Misure composite

– Intervallo parto concepimento

– Interparto

• Parto 1°int. fec. + N. inseminazioni

La Frisona Italiana

Trend fenotipici intervallo tra i parti e tasso di

concepimento

405

410

415

420

425

430

1990 1991 1992 1993 1994 19951996 1997 1998 1999

anno di nascita

Inte

rvallo

tra

i p

art

i

(gio

rni)

19

21

23

25

27

29

31

33

Co

ncep

imen

to a

l 1°

serv

izio

(%

)

Interparto

Tasso di concepimento

La fertilità diminuisce…. La rimonta aumenta…..

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

3

3.1

3.2

3.3

Anno

1975

1977

1979

1981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

2001

Nu

me

ro L

att

az

ion

i

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

Pro

du

zio

ne M

ed

ia

Numero lattazioni

Produzione media

Bollettino CF – AIA, 2004

3

La rimonta e i suoi costi

Profitto

Perdita

ETA’ DELL’ANIMALE

Re

dd

ito

+

-

Circa 150 / 180 q latte1.8 / 2,2 lattazioni

Costo prod manza€1300/1400

Frisona = 2.3/2.8 parti

0

5

10

15

20

1-1

0

21-3

0

41-5

0

61-7

0

81-9

0

101-1

10

121-1

30

141-1

50

161-1

70

181-1

90

>120

Più di una visita alla prima inseminazione Una sola visita alla prima inseminazione

Intervallo parto prima inseminazione (giorni)

Fre

qu

enza

(%

)

Fre

qu

ency

(%

)

Calving to first insemination interval (days)

More inspections at first insemination One inspection at first insemination

La selezione cambia gli animali La selezione in Italia

• Dal 1990 ad oggi

– Frisona Italiana ILQM / PFT

• Materia Utile, Morfologia, Mammella, arti e piedi, Cellule Somatiche, longevità funzionale

– Razza Bruna ITE / Nuovo ITE

• Materia Utile, longevità funzionale, mungibilità, cellule somatiche, punteggio finale, forza delle pastoie

• Genotipo k-caseina per I tori

• In letteratura

– Evidenza di antagonismo tra produzioni elevate e fertilità

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

+ 500

kg

+1000

kg

+1500

kg

+2000

kg

+2500

kg

Latte kg

% / N

°

CNRT1

NIC

M-CNRT1

M-NIC

(Da Bagnato e Oltenacu 1994)

Valutazione fenotipica dellarelazione tra fertilità e produzione

Valutazione fenotipica dellarelazione tra fertilità e produzione

-4-202468

10121416

+ 500

kg

+1000

kg

+1500

kg

+2000

kg

+2500

kg

Latte kg

Gio

rni / S

ett

.

PC (sett)

PP1 (gg)

II (gg)

M-PC (sett)

M-PP1 (gg)

M-II (gg)

(Da Bagnato e Oltenacu 1994)

4

Valutazione fenotipica dellarelazione tra fertilità e produzione

• Relazione antagonista tra fertilità e produzione

• Miglior gestione (dimensione / livello

produttivo di allevamento) riducel’effetto negativo della produzione sulla

fertilità

• Il grado di riduzione dell’effetto negativodiminuisce al crescere della produttività

Ipotesi per antagonismo

• Evidenza di correlazioni genetiche a

causa di:

– Pleiotropia

• gli stessi geni influenzano produzione di latte e fertilità

– Linkage

• alleli per geni che influenzano caratteridifferenti sono legati “a livello di DNA”

(Falconer and Mackay 1996)

Pleiotropia - ipotesi

• Geni che influenzano secrezione del latte

nella mammella influenzano la fertilità

– Effetto diretto dell’alta produzione

– Bilancio energetico negativo

• l’ingestione di alimento non compensa le necessità energetiche ==>> estri “comportamentoridotto” (Stevenson 2001)

– Geni con effetto diretto sulla fetilità cheinfluenzano la produzione in modo

secondario

• vacche che concepiscono in lattazione avanzata(Olori e coll 1997)

Parametri geneticiFrisona Italiana - primo parto

Ereditabilità (CVA) - Corr. fenotipica. - Corr. GeneticaPC = Parto ConcepimentoPP1 = Intervallo parto prima inseminazioneCNRT1 = Tasso di concepimento alla prima inseminazioneNIC = Numero di inseminazioni per concepimentoLK = Produzione di latte(Da Bagnato e Oltenacu 1993)

PC PPI CNRT1 NIC LK

PC .03 (7.6) .47 -.59 .67 .12

PPI .92 .03 (6.5) .05 -.06 .11

CNRT1 -.64 -.33 .01 (6.6) -.81 -.08

NIC .54 .22 -.98 .01 (5.4) .97

LK .36 .39 -.21 .15 .22 (7.3)

Parametri geneticiFrisona Italiana

Ordine di parto 1-2 1-3 2-3 PC .94 .80 .90 PPI .83 .99 .99 CNRT1 .85 .52 .87 NIC .78 .49 .92 LK .89 .84 .97

• Correlazioni genetiche antagoniste traproduzione di latte e caratteri di fertilità

• Variabilità genetica dei caratteri di fertilitàcomparabile a quella della produzione dilatte

(Da Bagnato e Oltenacu 1994)

Parametri genetici

Fenotipo = Genetica + Ambiente

2

Tσ

2

Gσ

2

Aσ

• Correlazioni genetiche antagoniste traproduzione di latte e caratteri di fertilità

• Variabilità genetica dei caratteri di fertilitàcomparabile a quella della produzione di latte

5

Definizione economica degliobiettivi di selezione

“Sviluppare animali vitali cheassicurino il maggior profittopossibile in future condizionicommerciali di produzione”

L’indice di selezione

• Selezione per produttività economica

– Aumento ricavi (es. vendita latte)

– Diminuzione costi (es. aumento fertilità)

• La produttività economica è differente dal progresso genetico che si ottiene

per i singoli caratteri

– Obiettivo di selezione per caratteri

– Obiettivo di selezione economico

Valore economico della fertilità

• Migliora il tasso di concepimento

� minori inseminazioni

� intervallo di parto più corto

� longevità migliorata

• Guadagni calcolati per allevamenti chedifferiscono SOLO nel tasso nel tasso

concepimento

• Risultato: aumento del reddito nellamisura di 2 EURO per %.

(Da Soelkner e coll. 1999)

Costo fertilità non lineare

Indice Merito Totale nella Simmental Austriaca

Produzione di Proteine19 %

Produzione di Grasso

18 %

Valore del latte37 %

Punteggio EUROP3 %

Resa alla macellazione7 %

incremento giornaliero

8 %

Valore della carne18 %

Longevità15 %

Facilità al parto2 %

Fertilità

10 %

Nati morti

6 %

Cellule somatiche

10 %

Persistenza

2 %

Valore funzionale45 %

Indice Merito Totale100 %

(Da Soelkner e coll. 1999)

Indici di selezione nel mondo

6

Paese Carattere Fertilità h2

USA tasso di gravidanza 0,04

Francia tasso di concepimento 0,02

Svizzera tasso di non ritorno a 56 d 0,01

intervallo parto-1° inseminazione 0,04

Norvegia tasso di non ritorno a 56 d 0,01

Olanda tasso di non ritorno a 56 d 0,02

intervallo parto-1° inseminazione 0,06

Israele % di concepimento 0,03

Irlanda intervallo tra i parti 0,04

Finlandia parto-concepimento 0,05

Danimarca tasso di non ritorno a 56 d 0,01

intervallo parto-1° inseminazione 0,07

intervallo 1°-ultima inseminazione 0,02

Germania tasso di non ritorno a 90 d 0,02

Austria

Svezia n° inseminazioni 0,03

intervallo parto-1° inseminazione 0,04

Inghilterra intervallo tra i parti 0,05

n° servizi per concepimento 0,03

tasso di non ritorno a 56 d 0,02

Fertilità e Selezione in diversi paesi Frisona ItalianaIndice Fertilità

• Tasso di concepimento alla prima inseminazione

• Misure di fertilità dirette– Interparto

– Parto prima inseminazione

– Tasso di non ritorno a 56 gg

• Caratteri correlati– Angolosità

• Considerare il bilancio energetico negativo (BCS)

– EVM Latte• Considerare la riforma volontaria

Frisona ItalianaFrisona ItalianaIndice di fertilitàCaratteri nell'indice e loro importanza relativaCaratteri nell'indice e loro importanza relativaCaratteri nell'indice e loro importanza relativaCaratteri nell'indice e loro importanza relativa Parto - 1a ins16%

Angolosità7%Intervallo tra i parti51% EVM latte9%% non ritorno 56 g17%++++

++++

++++

--------

+ 0,68%% non ritorno -2Parto - 1a inseminazione (giorni) -8Intervallo tra i parti (giorni) + 2,67%Tasso di Concepimento (%)Indice FertilitIndice FertilitIndice FertilitIndice Fertilitàààà Media 100, DS 5Media 100, DS 5Media 100, DS 5Media 100, DS 5QUANTO VALE 1 DS (toro con indice = 105) ? QUANTO VALE 1 DS (toro con indice = 105) ? QUANTO VALE 1 DS (toro con indice = 105) ? QUANTO VALE 1 DS (toro con indice = 105) ? Sviluppo dell’Indice: Espressione e scala dell’indice

1ma uscita x fertilità9 Febbraio 2006

EBV per Fertilità EBV per Longevità

7

PARTO

ASCIUTTA INIZIO LATTAZIONE

- 30±10 gg + 40±15 gg

VALUTAZIONE DEL BCS

(Body Condition Score)

BCS BCS

BODY

CONDITION

SCORE

1

BODY

CONDITION

SCORE

5

BCS: metodo di stima dello stato di ingrassamento della

vacca da latte basato

sull’analisi visiva del tessuto

adiposo sottocutaneo.

Sistema rapido, economico e di

facile applicazione routinaria

Punteggio variabile da 1

(animali magri) a 5 (animali grassi) con sottoclassi di 0,25

Il BCS è un carattere dinamico

3.00

3.10

3.20

3.30

3.40

3.50

al p

arto 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Mese di lattazione

BC

S,

pu

nti

15

17

19

21

23

25

27

29

31

33

35

LA

TT

E (

kg

/d)

BCS e produzione di latte FERTILITAFERTILITA’’ e BCSe BCS

Quale possibile miglioramento?

• Nel futuro

– Selezione assistita da marcatori

• particolarmente efficiente per i caratteri a bassaereditabilità

+1000

- +1000

-

IP = (1000 + 1000)/2= 1000

+ + + - - -

+ : + : + : + :+ : - : + : - :

EBV=500 EBV=1000 EBV=1500

Quale possibile miglioramento?

• Rilevamento del dato fenotipico

– Informazione ESSENZIALE!

• Caratteri oggi non registrati

– es primo calore, trattamenti veterinari, cause di

eliminazione

• Caratteri di fertilità

– bassa ereditabilità

• Porsi degli obiettivi

– A breve termine

• Agire attraverso una accurata gestione

aziendale

8

Quale possibile miglioramento?

• A medio lungo termine– miglioramento genetico

• PERMANENTE

• CUMULABILE

• DISPERSO NELLA POPOLAZIONE

• Quali caratteri– Intervallo prima inseminazione

– Tasso di concepimento alla prima inseminazione (NNR56)

– BCS (Selezione indiretta)

• Ringraziamenti

– Stefano Biffani(ANAFI)

– Martino Cassandro(UNIPD

Grazie

dell’attenzione