Le moderne razze bovine derivano tutte da una più o meno intensa selezione artificiale operata dagli allevatori attraverso la scelta dei riproduttori. La selezione artificiale in molti casi ha contribuito a ridurre, sebbene in maniera discontinua, la variabilità genetica all’interno delle popolazioni delle principali razze cosmopolite. Tuttavia, diversi fattori, tra i quali l’utilizzo della riproduzione in incrocio, le barriere geografiche e gli scambi commerciali tra nazioni (di animali vivi o materiale germinale) hanno fatto sì che, anche all’interno della stessa razza, animali allevati in nazioni diverse manifestino un certo grado di eterogeneità. La razza Simmental, in Italia “Pezzata Rossa Italiana” selezionata per la duplice attitudine “latte-carne”, è un tipico esempio di tale eterogeneità. Con oltre 40 milioni di capi allevati a livello mondiale, essa viene selezionata per le diverse specializzazioni produttive con enfasi che differiscono da paese a paese.

Le innovazioni delle tecniche di sequenziamento del DNA e di genotipizzazione hanno recentemente rivoluzionato il mondo del miglioramento genetico. A tal proposito, è piuttosto interessante segnalare come i “segni della selezione” e la demografia zootecnica siano potenzialmente rintracciabili analizzando il codice genetico di soggetti opportunamente tipizzati su un gran numero di marcatori genetici (SNP). Tra le informazioni ottenibili dall’analisi genomica, lo studio delle regioni di omozigosi (RO) sta riscuotendo sempre maggior interesse e rappresenta l’oggetto della ricerca di cui questa nota fornisce una sintesi. Tali regioni non sono altro che sequenze ininterrotte di loci allo stato omozigote. Le RO consentono di caratterizzare le popolazioni zootecniche grazie alla loro associazione con le determinanti genetiche della consanguineità anche qualora non siano presenti informazioni genealogiche (Mastrangelo e coll., 2016; Cesarani e coll., 2019).

Inoltre, dall’analisi dalla lunghezza delle RO è possibile rintracciare accoppiamenti in consanguineità avvenuti in passato (Marras e coll., 2015; Peripolli e coll., 2018). Infine, alcuni autori hanno osservato come le RO presentino profili differenti in popolazioni altamente selezionate e popolazioni originarie (Kim et al., 2013, 2018)

Allo scopo di evidenziare le differenze tra nazioni è stata condotta un’indagine genomica su larga scala analizzando 40.099 SNP di 3.845 tori Simmental di cinque nazioni europee: Austria (AT), Svizzera (CH), Repubblica Ceca (CZ), Germania (DE) e Italia (IT).

In particolare, dopo aver stimato per ciascun animale il numero e la posizione delle sue RO sono stati calcolati:

  • le frequenze e la distribuzione delle RO;
  • i coefficienti di consanguineità;
  • le relazioni tra le RO ed i caratteri della produzione di latte.

In totale, sono state individuate circa 300 mila RO (in media 82±20 per animale) per una lunghezza di 205±74 Mb. Analizzando le medie per nazione è emerso che IT (77 RO/animale), AT (80) e DE (81) hanno presentato statistiche simili sia per numero di RO che per copertura del genoma a differenza di CZ (114) e CH (56) che, invece, si sono discostate significativamente (p<0.05) dai valori delle altre 3 nazioni. Inoltre, in media il 30% delle RO individuate non sono risultate condivise da animali appartenenti a nazioni diverse e per questo sono state indicate come RO private. Tale percentuale è salita rispettivamente a 42% e 38% per CH e CZ che, inoltre, hanno presentato rispettivamente i coefficienti di consanguineità più alti e più bassi in assoluto. Tali diversità sono state spiegate dalla maggiore condivisione di tori tra Italia, Austria e Germania. In contrapposizione, l’analisi delle RO maggiormente condivise tra animali di nazioni diverse, ha messo luce una regione di genoma allo stato omozigote (ad esempio una RO tra 71.11 e 72.03 Mb nel cromosoma 6) che include il gene che regola il grado di pezzatura del manto, carattere comune alle diverse popolazioni Simmental.

Infine la relazione tra la presenza di RO e caratteri economici ha consentito di identificare un totale di 34 zone nel genoma associate ai caratteri produzione di latte, grasso e proteina %. In conclusione, la presente ricerca evidenzia come lo studio delle RO consenta di individuare – nonostante il background genetico comune – differenze nelle 5 popolazioni Simmental europee, con la possibile presenza di tre sottogruppi.

 

 

La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico pubblicato su Journal of Animal Breeding and Genetics dove è riportata tutta la letteratura citata: “Genome-wide analysis of homozygosity regions in European Simmental Bulls” (2021) di A. Cesarani, G. Gaspa, A. Pauciullo, L. Degano, D. Vicario, N.P.P. Macciotta

Autori:

Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Antonio Gallo, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Manuel Scerra – Gruppo Editoriale ASPA