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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