Azioni del progetto

Azione 1

Caratterizzazione fenotipica delle razze e delle specie autoctone (es. descrittori primari e secondari delle razze, biometrici, somatici, body condition score ecc.).

La caratterizzazione fenotipica riguarderà i 6 TGA delle razze italiane iscritte al libro genealogico dell'associazione, prediligendo i seguenti caratteri: conformazione corporea, apparato locomotore, BCS, presenza di tare e/o difetti. L'azione di caratterizzazione fenotipica iniziata con il precedente progetto I-BEEF proseguirà anche all'interno di questa seconda proposta progettuale. Verrà utilizzata la scheda fenotipica impiegata nella prima fase, eventualmente implementata, ma con l'aggiunta di una serie di tare/difetti assieme ai fenotipi. I difetti verranno indicati con 1 (presenza) o 0 (assenza). Un'altra novità riguarda l'utilizzo di un sistema di analisi dell'immagine (Video Image Analysis – VIA), che permetterà di prendere le misurazioni fenotipiche tramite l'immagine. Questi rilievi permetteranno di raccogliere informazioni utili per la gestione di programmi di conservazione della biodiversità.

Azione 2

Caratterizzazione genetica delle razze e delle specie allevate in Italia (es. azioni di caratterizzazione genetica per l'individuazione di linee di sangue da conservare e valorizzare), anche mediante l'impiego di informazioni genomiche.

L'azione di caratterizzazione genetica prosegue all'interno anche del progetto I-BEEF2. La genotipizzazione avverrà con chip ad alta o bassa densità sui riproduttori e progenie per le razze Limousine e Charolaise, degli individui più rappresentativi per i TGA sardi e toscani e anche per alcuni individui delle due razze non autoctone quali Aberdeen Angus e Blonde D'Aquitane. Le attività prevederanno:

• Caratterizzazione genetica dei riproduttori Limousine e Charolaise che prenderanno parte ai cicli di performance in stazione di controllo con chip ad alta densità;
• Caratterizzazione genetica progenie su soggetti Limousine e Charolaise candidati riproduttori ed ulteriori soggetti giovani;
• Caratterizzazione genetica TGA toscani e sardi dei soggetti più rappresentativi con chip a bassa densità. Inoltre, saranno individuati i soggetti più rappresentativi per ciascuna popolazione e analizzati nuovamente con chip ad alta densità;
• Caratterizzazione genetica TGNA (Aberdeen Angus e Blonde D'Aquitane) da carne non interessati nel primo progetto.

Azione 3

Verifica di congruenza dei dati e delle informazioni.

L'analisi dei dati e la verifica di eventuali incongruenze sono un'attività fondamentale, in particolare riguarda sia lo sviluppo di servizi per gli allevatori che il calcolo degli indici genetici. Particolare attenzione sarà quindi posta alla completezza dell'informazione anagrafica. I dati all'interno di questo progetto possono essere suddivisi in tre macroaree:

• Controllo sul dato anagrafico (data di nascita, data di inseminazione/monta, data di parto, lunghezza della gestazione, sesso dell'animale, verifica degli ascendenti);
• Verifica del dato quanti-qualitativo utilizzando sia parametri di popolazione classici (media, minimo, massimo, deviazione standard, skewness, kurtosis, leverage) che dei limiti biologici indentificati a priori (età minima al primo parto, età massimo al primo parto);
• Verifica e validazione del dato genomico attraverso verifiche di ripetibilità dei singoli genotipi, discendenza mendeliana con cui verranno scartati individui anomali, frequenza di genotipi mancanti, marcatori rari (MAF > 0.01), possibili errori di calling e marcatori non in equilibrio di Hardy-Weinberg;
• Creazioni pipeline informatiche e produzione di report.

Questo permetterà di creare una serie di indicatori della qualità del dato che potranno essere utilizzati per identificare delle problematiche e correggerle.

Azione 4

Stima di indici genetici e genomici e gestione riproduttiva in relazione alle nuove finalità (benessere animale, emissioni gas ad effetto serra nell'ambiente, miglioramento dell'efficienza riproduttiva e salvaguardia della biodiversità) anche con l'ausilio di marcatori genetici in linkage con geni utili (MAS), di geni candidati (GAS) e della selezione genomica.

L'obbiettivo è di stimare indici genetici/genomici per caratteri di benessere (facilità di parto, numero nati vivi, longevità funzionale, stress da caldo), di efficienza produttiva (peso carcassa) e di funzionalità (locomozione). Le attività prevederanno:

1. Indici genomici benessere;
2. Effetto dello stress da caldo sugli indici genetici riproduttivi;
3. Indice rendimento carcassa;
4. Indice genetico locomozione;
5. Valutazione indice di benessere animale e impatto ambientale.

1. Negli animali da carne spiccano la facilità di parto, la mortalità perinatale e la longevità funzionale come caratteri legati al benessere. Sono caratterizzati da una ereditabilità medio bassa ma possono essere comunque migliorati attraverso la selezione genetica. Quindi si prevede di sviluppare tre diverse valutazioni genetiche utilizzando modelli categorici nel caso della facilità di parto e della mortalità perinatale e modelli di sopravvivenza per il carattere longevità. In tutti i tre i casi si farà ricorso a modelli ssGBLUP i quali sfruttano sia informazioni genomiche previste nell'azione 2 che quelle già raccolte durante il progetto I-BEEF 2017-2020.

2. Grazie al costante monitoraggio e acquisizione dati dalle 50 centraline meteo installate nel progetto I-BEEF 2017-2020 e accedendo alle banche dati sviluppate durante il PSRN 2014/2020 saranno disponibili informazioni (temperature e umidità) che saranno utilizzate nel modello di valutazione genomica della fertilità per stimare l'effetto dello stress da caldo sulle performance produttive.

3. Accedendo alle banche dati sviluppate durante il PSRN 2014/2020 sarà possibile recuperare i pesi delle carcasse di animali di razza Charolaise e Limousine per una valutazione genetica per questo carattere. Si farà ricorso al ssGBLUP.

4. Questo carattere interessa molto agli allevatori per l'impatto sul benessere animale e la sostenibilità dell'allevamento. Le valutazioni lineari disponibili sul database ANACLI saranno utilizzate per sviluppare un indice genomico per il carattere locomozione per le razze Charolaise e Limousine. Il modello applicato sarà un ssGBLUP.

5. L'obbiettivo sarà la definizione di un punteggio aziendale di benessere e la valutazione degli indicatori di sostenibilità produttiva ed ambientale., mediante metodologia Life Cycle Assessment (LCA) in 5 allevamenti di razza Limousine diversificati per valore genetico medio degli animali posseduti. LCA è una metodologia che stima l'impatto dei sistemi produttivi sull'ambiente attraverso l'analisi degli input e degli output associati ad uno specifico prodotto all'interno del sistema considerato ("from cradle to crave"). L'analisi sarà focalizzata sulle emissioni dei gas serra (GHG) in particolare il protossido d'azoto (N2O), metano (CH4) e anidride carbonica (CO2).

Azione 5

Miglioramento delle risorse genetiche animali ad interesse zootecnico, valutazione della consanguineità e della diversità genetica nelle popolazioni e calcolo dell'inbreeding, rilevamento dati in stazione di controllo in ambiente controllato.

Per le attività relative al rilevamento dati in stazione di controllo in ambiente controllato, il progetto prevede di raccogliere dati presso la stazione di controllo ANABIC su vitelli di razza Charolaise e Limousine. Verranno effettuate le consuete misurazioni di pesi, misure e consumi alimentari. La prova avrà una durata di 5 mesi, costituiti da ingresso e quarantena/adattamento (1 mese), rilevamento dati (3 mesi), controlli sanitari ed uscita (1 mese). Durante la prova verranno rilevati inoltre i seguenti dati:

• Rilevazione di metano enterico emesso dagli animali mediante Laser Methane Detector (LMD) (Chagunda et al., 2013; N.K Pickering et al., 2015; Niero et al., 2020). Verranno effettuate tre misure su ciascun animale ad inizio, metà e fine prova;
• Raccolta dati di ingestione alimentare individuale per la stima dell'efficienza produttiva, suddivisa in ingestione individuale di concentrato e foraggio;
• Analisi del microbiota ruminale, verrà effettuato un prelievo di liquido ruminale mediante una sonda dotata di pompa aspirante. Dal liquido ruminale sarà estratto il DNA;
• Valutazione impatto ambientale, tramite la selezione degli animali più efficienti.

Azione 6

Monitoraggio della diversità genetica tra ed entro le razze autoctone italiane considerate dalla proposta e relativa valutazione.

I genotipi raccolti nei TGA (CALVANA, MUCCA PISANA, PONTREMOLESE, SARDA, SARDO BRUNA e SARDO MODICANA) saranno utilizzati per monitorare l'andamento della diversità genetica delle razze. Sarà inoltre effettuata una comparazione tra i parametri di diversità genetica ottenuti nel precedente progetto e quelli ottenuti con le nuove fenotipizzazioni in modo tale da avere un'indicazione precisa e puntuale della situazione per le diverse razze coinvolte. Sui nuovi genotipi saranno calcolati i parametri relativi a:

• Numero di SNPs polimorfici;
• Eterozigosi attesa ed osservata;
• Distanza genetica media;
• Consanguineità tramite il metodo runs of homozigosity (ROH);
• Gestione della biodiversità tramite l'approccio Optimal Contribution Selection (OCS).

Azione 7

Valutazione ed individuazione di caratteri di resistenza genetica degli animali di interesse zootecnico alle malattie.

Più in specifico l'azione l'obbiettivo di questa azione è quello monitorare l'uso attuale degli antibiotici nel bovino da carne. Più in specifico l'obiettivo è quello di monitorare l'uso attuale dell'antibiotico nel bovino da carne così da quantificarne il consumo e identificare potenziali fonti di variazione dell'uso stesso. Queste informazioni saranno utili per individuare strategie per la riduzione dell'antibiotico mantenendo alti gli standard di benessere e salute degli animali. Inoltre, queste informazioni permetteranno di investigare possibili relazioni tra potenziale genetico ed il consumo di antimicrobici degli animali allevati nelle aziende. Per lo svolgimento di questa azione saranno utilizzati i dati su aziende disponibili dopo contatto da parte di ANACLI. Verranno acquisiti e calcolati i dati relativi a:

• Informazioni sulle performance degli animali;
• Informazioni sull'uso dell'antibiotico (principio attivo);
• Calcolo Defined Daily Doses (DDD) e Indice di trattamento (TIx100);
• Verifica correlazioni favorevoli o sfavorevoli tra TIx100 e indici genetici ANACLI.

Azione 8

Raccolta di materiale biologico e germoplasma delle razze contemplate dal progetto (DNA, materiale seminale, ovuli ed embrioni, ecc.).

Il fine è quello della salvaguardia delle risorse genetiche, utilizzando metodi di crioconservazione che prevedono la raccolta e lo stoccaggio di materiale seminale dei TGA considerati dal presente progetto. Le attività saranno così suddivise:

• Raccolta materiale biologico;
• Manipolazione, valutazione e crioconservazione del materiale seminale;
• Stoccaggio e tracciabilità.

Azione 9

Elaborazione delle informazioni raccolte (es. elaborazioni di indicatori ed indici tali da minimizzare l'impatto ambientale degli allevamenti, calcolo degli accoppiamenti programmati, ecc.).

Le prime 8 azioni del progetto sono dedicate alla raccolta di dati fenotipici, biometrici e molecolari al fine di sviluppo di informazioni aggiuntive da utilizzare all'interno dei programmi di miglioramento genetico. L'attività di miglioramento genetico si sviluppa e si concretizza non solo attraverso il calcolo degli indici ma anche attraverso la loro aggregazione in indici di selezione finalizzati al miglioramento di più caratteristiche contemporaneamente. Inoltre, la Charolaise e Limousine sono razze allevate in altri paesi del mondo; quindi, la condivisone dei dati diventa un fondamentale strumento di crescita. Questa azione si articolerà in tre attività principali che riguarderanno lo sviluppo di un indice aggregato, la gestione del dato molecolare e la partecipazione alla valutazione genetica internazionale. Più precisamente le attività verranno così suddivise:

1. Sviluppo Indice Economico Carne Sostenibile (IECaS):
   • Raccolta parametri tecnico-economici;
   • Stima ricavi e costi in carriera;
   • Derivazione dei pesi dello IECaS.
2. Gestione dei dati molecolari attraverso l'utilizzo un database genomico (software SNPpit);
3. Valutazione genetiche internazionali

Azione 10

Azioni di informazione, disseminazione e preparazione di report tecnici tematici e relazione tecnico-scientifiche, anche attraverso ausili informatici e telematici.

Essendo il contesto di utilizzatori delle risultanze del progetto è molto eterogenea sarà necessario organizzare attività stratificate e diversificate, ma tra loro complementari. La consapevolezza e corretta presentazione dei risultati sono gli obbiettivi primari di questa azione. Una strategia di comunicazione mirerà a ad assicurare una completa disseminazione dei risultati di ogni singola attività. Questa strategia si avvarrà dei seguenti mezzi:

• Logo;
• Sito Web e canali social;
• Roll-up informativi;
• Promozione e manifestazioni fieristiche;
• Convegni.