Approfondimenti sulla diversità genetica della razza Bardigiana

Michela Ablondi, Valentino Beretti, Alberto Sabbioni

Dipartimento di Scienze Medico-Veterinarie, Università di Parma


La diversità genetica è un fattore chiave sia per l'adattamento che per la risposta ai piani di selezione; la perdita della diversità genetica causa una diminuzione della fitness individuale e ha un drammatico effetto negativo sulla durata a lungo termine della popolazione.

Questo studio ha lo scopo di esplorare la diversità genetica nel cavallo Bardigiano attraverso informazioni di pedigree. I dati genealogici, resi disponibili dal LG, contenevano 9469 cavalli, di cui 3416 vivi.

I parametri demografici e genetici sono stati stimati su sottopopolazioni per valutare le potenziali differenze di diversità genetica tra gli animali da riproduzione e non, e animali con indici genetici differenti.

Durante tutto il periodo studiato, la consanguineità è costantemente aumentata, raggiungendo nell'ultimo anno di nascita (2017) un valore medio pari a 0,10. Inoltre, il tasso di consanguineità per generazione, ipotizzando un intervallo medio di generazione di 8,74 anni, è risultato pari all'1,64%.

Sono state rilevate differenze significative sia per quanto riguarda la parentela media che l'inbreeding tra cavalli con EBV (Estimated Breeding Value – merito valore genetico) alti e bassi.

Questa crisi potrebbe aver ridotto il consumo di carne di cavallo in Italia, facendo così scendere ulteriormente la produzione locale di carne equina (Na, Minjun e Wen, 2013).

Per di più, andando ad analizzare animali provenienti da zone definite montuose, collinari o di pianura, abbiamo notato differenze significative sia per la parentela media che la consanguineità comparando gli animali provenienti da queste tre differenti macroaree.

In particolare, gli animali allevati in zone montane hanno mostrato livelli di consanguineità superiori, lasciando ipotizzare che in queste zone sia più difficile lo scambio di materiale genetico con zone circostanti.

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Figura 1 : Distribuzione demografica del Bardigiano e struttura della popolazione nelle quattro aree geografiche in cui il cavallo Bardigiano è maggiormente diffuso. Sono evidenziate le regioni d'Italia in cui è stato allevato il 96,5% dei cavalli Bardigiani. I grafici a torta rappresentano la percentuale di origine stallone utilizzata nel programma di allevamento nell'area provinciale. La percentuale di stalloni riproduttori nata nella stessa area è rappresentata con un motivo a strisce in grigio, mentre la percentuale di stalloni da riproduzione stranieri, cioè nati fuori da quella provincia, viene indicata nel grafico in rosso. Sono state studiate le province di GE, Genova; PC, Piacenza; PR, Parma e SP, La Spezia. 

Studio demografico

Il numero di cavalli Bardigiani registrati nel libro genealogico ha mostrato due tendenze distinte: dall'inizio della formazione della razza fino al 2009 è avvenuto un aumento costante di animali iscritti al LG. Invece, dal 2010 al corrente anno, è stato osservato un andamento con direzione opposta.

Allo stesso modo, il numero di stalloni utilizzati per la riproduzione è diminuito gradualmente.

La tendenza osservata potrebbe essere correlata alla diminuzione del numero di cavalli Bardigiani utilizzati per la produzione di carne. Questa riduzione potrebbe essere la conseguenza di tre eventi:

  1. L'apertura dei mercati internazionali della carne equina ha aumentato la disponibilità di carne proveniente dall'estero, riducendo così la produzione locale.
  2. A causa della crisi dell'Eurozona alla fine del 2009, una riduzione del consumo di carne è stata generalmente osservata in diversi paesi europei.
  3. Dall'inizio degli anni 2000 c’è stato un notevole cambiamento delle richieste di mercato nell’ambito equino, con una tendenza a cercare sempre di più cavalli per attività ludiche, dilettantistiche e agonistiche.

Di conseguenza, l'obiettivo di allevamento di molti allevatori di cavalli Bardigiani è passato dalla produzione di carne a quella dell’allevamento di cavalli per attività ricreative, i quali hanno un valore economico più alto, una vita più lunga, con un conseguente effetto negativo sul numero di cavalli registrati all'anno.

Negli ultimi 13 anni, il numero di animali vivi è rimasto abbastanza stabile; in uno studio precedente era risultato pari a 3556 animali, ovvero 140 animali in più rispetto alla popolazione attuale (Sabbioni et al., 2005).

Sebbene il Bardigiano non sia più classificato come a rischio di estinzione, la sua dimensione demografica è notevolmente inferiore rispetto ad altre razze autoctone italiane.

Attualmente, il Bardigiano ha una popolazione registrata di 3416 individui, che è inferiore a quella italiana di Haflinger, Murgese e di CAITPR, i quali hanno tutti una popolazione di oltre 5500 animali (Associazione Italiana Allevatori, 2018).

Uno studio recente sulla popolazione di cavalli Maremmani ha mostrato una popolazione viva registrata di 5705 cavalli e una sottopopolazione di animali utilizzati in riproduzione di 1532, entrambi valori che sono quasi due volte più grandi di quelli registrati nel cavallo Bardigiano (Giontella et al., 2018).

Allo stesso modo, la dimensione della popolazione del Bardigiano è inferiore alle razze internazionali; ad esempio, il numero di cavalli Bardigiani è all'incirca la metà dell'attuale popolazione di Lusitano (Vicente et al., 2012).

Il numero di animali riproduttori nel cavallo Bardigiano e nella razza in via di estinzione Kladruber è molto simile: 742 e 612, rispettivamente (Vostrá-Vydrová et al., 2016). 

Studio genetico

L'intensità di selezione differisce tra fattrici e stalloni: il 26,3% delle femmine è stato utilizzato per la riproduzione e questa cifra diventa 7,8% per i maschi. La proporzione di stalloni riproduttori e fattrici risulta uguale a uno stallone ogni 10 fattrici.

Nelle razze di cavalli europee per attività sportive, questa proporzione è considerevolmente inferiore rispetto a quella che abbiamo trovato nel cavallo Bardigiano: ad esempio, nella popolazione di Hannover è pari a 20 giumente ogni stallone e 1 stallone ogni 60 fattrici nella popolazione olandese di cavalli da trotto (Hamann & Distl, 2008; Schurink et al., 2012).

L'inseminazione artificiale (AI) migliora l'efficienza riproduttiva dello stallone, aumentando notevolmente il numero di cavalle coperte ottenibili per stallone.

Al giorno d'oggi, l'AI è ampiamente utilizzata nella maggior parte delle razze di cavalli europee per prestazioni sportive, mentre nel Bardigiano l'AI non è ancora stata implementata.  0Pertanto, l'assenza di AI nel Bardigiano potrebbe essere la ragione per cui abbiamo osservato un rapporto di fattrici / stalloni inferiore, sia un numero medio limitato di progenie per stallone.

Il numero di padri nati nell'ultima generazione e utilizzati per la riproduzione è risultato pari a 50, che corrisponde al 5,9% dell’attuale ammontare di cavalli Bardigiani maschi.

Poiché l'uso dell'AI non è ancora stato implementato in questa razza, lo scambio di materiale genetico non è uniforme e diventa difficile tra aree geograficamente più distanti. L'inbreeding più elevato e la relazione più alta di parentela tra gli individui allevati in zone montuose supportano questa ipotesi. Inoltre, l’analisi delle F-statistiche hanno rivelato Fst e Fis più elevati rispetto alla razza Maremmana, mostrando una maggiore separazione genetica tra aree di allevamento (Giontella et al., 2018).

Per consentire un flusso genetico più uniforme tra le aree e per ridurre il rischio di deriva genetica, suggeriamo l’inserimento dell’utilizzo di AI in questa razza. Tuttavia, se venisse introdotta l'AI, è necessaria anche l’introduzione di strategie per bilanciare il contributo di ogni singolo stallone, per ridurre il rischio dell’utilizzo dei soli stalloni più popolari. Negli ultimi anni sono state implementate strategie per ottimizzare il contributo degli animali da riproduzione.

L’optimal contribution selection (OCS), che è un metodo di selezione degli stalloni che, a condizione di bassa parentela e consanguineità, individua i riproduttori con i più alti meriti genetici, è stata applicata nel trottatore a sangue freddo norvegese e nord-svedese, dove è stata evidenziata l'importanza della quota di accoppiamento annuale per stallone per monitorare il contributo di ogni singolo soggetto nella popolazione (Olsen, Meuwissen, & Klemets, 2013). Quindi, specialmente se l'AI venisse introdotta nella razza, l'OCS potrebbe essere uno strumento efficace per bilanciare il contributo degli stalloni.

Tramite l’OCS è possibile massimizzare il merito genetico mantenendo la consanguineità nella generazione successiva minore del valore soglia al fine di non incorrere in perdita di fitness (produttivo e riproduttivo) dovuto alla consanguineità. Attraverso lo studio combinato dell’indice di parentela fra due candidati parenti e l’indice genetico, si potrà ottimizzare i piani di accoppiamento, garantendo progresso genetico senza però aumentare la consanguineità.

Infatti, gli accoppiamenti tra animali strettamente imparentati portano tendenzialmente a produrre prole più delicata e meno efficiente, soprattutto per caratteri a bassa ereditabilità quali ad esempio la prolificità e la resistenza alle malattie.  

Tuttavia, occorre ricordare che 2 soggetti, ognuno dei quali presenta un alta consanguineità, non è detto che riproducendosi insieme producano figli con consanguineità ancora più alta: se infatti le loro linee di sangue sono totalmente diverse, i figli avranno consanguineità pari a zero (vedi sotto).

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Il nostro studio ha chiarito lo stato della diversità genetica nel cavallo Bardigiano e abbiamo proposto strategie di allevamento per ottimizzare il contributo degli animali da riproduzione per garantire la diversità genetica a lungo termine nella razza.

Una possibile soluzione per monitorare la consanguineità futura e, a sua volta, la diversità genetica nella popolazione, è di attuare strategie di selezione efficienti.

Poiché l'utilizzo di animali con AR (parentela media) più bassi per la riproduzione può ridurre al minimo la consanguineità nelle generazioni future, suggeriamo di tenere conto dell'AR nel programma di allevamento.


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Figura 2: Merito genetico (Indice Genetico Globale) in relazione alle parentela media (AR) degli stalloni nella popolazione. La soglia del valore genetico IGG medio degli stalloni è stata stabilita pari o maggiore a 50 (0.50 nel grafico) e la parentela media sulla popolazione è pari a 0,13. I rombi verdi rappresentano il 20% dei migliori stalloni in termini di contributo genetico ottimale, con AR inferiore a 0,13 e IGG superiore a 0,50 calcolati sulla popolazione di stalloni usati già in riproduzione (ovvero con almeno un figlio iscritto). Tra questi, quelli in attività, sono (in ordine di merito genetico decrescente):

1. PR 2300   Jo Braun

2. PR 4917   Alboino

3. PC 5212   Olgan

4. SPL 964   Santana

5. PC 7716   Ottimo

6. PC 5136   Ortega

7. PR 2841   Brillante

8. PC 5966   Silver