Onderzoekers van de Università Cattolica, Piacenza, zijn op zoek naar genen om rund- en schapenrassen resistent te maken tegen klimaatverandering, hittegolven en droogte:het is een gevaar voor het voortbestaan ​​van veel lokale rassen, met enorme economische verliezen voor de productieketen, terwijl de komst van nieuwe ziekten kan het vee ernstig treffen.

Aan de Faculteit Landbouw-, Voedings- en Bosbouwwetenschappen onder leiding van prof. Marco Trevisan bestudeert de afdeling Dier-, Voedings- en Voedingswetenschappen-DiANA, onder leiding van professor Francesco Masoero, de genetica van adaptatie. De genetici, gecoördineerd door prof. Paolo Ajmone Marsan en met medewerking van prof. Riccardo Negrini, prof. Licia Colli en een grote groep jonge doctoraatsstudenten en postdoctorale fellows, publiceerden onlangs een recensie in het tijdschrift Animals over aanpassing van vee aan klimaatverandering.

Productieverlies door klimaatverandering

"Productieverlies als gevolg van warmte hangt af van de omgevingsomstandigheden, zoals beoordeeld door de temperatuur/vochtigheidsindex (THI)", legt professor Ajmone Marsan uit. Verschillende studies brachten zorgwekkende schattingen van de orde van miljoenen euro's aan directe kosten (productieverlies) en indirecte kosten (kosten van veterinaire interventies, voer, enz.) aan het licht.

Prof. Trevisan wijst erop dat een paper, dit jaar gepubliceerd in The Lancet Planetary Health , schat het verlies aan wereldwijde productie door hittestress op ongeveer $ 40 miljard per jaar tegen het einde van de eeuw (variërend van een dieptepunt van $ 34 tot een maximum van $ 45), wat overeenkomt met ongeveer 10 procent van de waarde van vlees en melk in 2005 .

"Hittestress is schadelijk voor alle diersoorten", legt professor Negrini uit, "vooral voor herkauwers en hoogproductieve melkvee, evenals voor onze rassen. Helaas geven klimaatprognoses aan dat het zomerweer in ons land steeds droger en warmer zal worden. Dat zal de stress bij dieren verhogen, ondanks schaduw, ventilatie, beregening van water en mogelijke conditionering."

Genomica om vee te redden

Genomics kan helpen om vee te redden van klimaatverandering, legt professor Ajmone Marsan uit. Sinds enkele jaren hebben nationale fokprogramma's de selectiedoelen van veesoorten veranderd, waarbij de voorkeur wordt gegeven aan dieren die robuuster en functioneler zijn en niet alleen zeer productief. Traditionele selectie levert uitstekende resultaten op, maar vereist minimaal 5 jaar. Genomics heeft de selectiesnelheid bijna verdrievoudigd. Met genomica is het mogelijk om de beste varianten van genen te identificeren en te gebruiken die betrokken zijn bij alles wat van belang is voor het welzijn van de veestapel.

Door middel van genomics zijn al enkele genetische varianten (mutaties) geïdentificeerd die dieren helpen zich beter aan te passen aan vijandige klimaten. Bij sommige lokale Caraïbische runderrassen (Senepol, Limoneiro en Carora) is bijvoorbeeld een "gladde" mutatie ontdekt die resulteert in haarverkorting en een reeks fysiologische veranderingen die de dieren extreem resistent maken tegen hittestress. De mutatie is geïntroduceerd in het Friese ras in Florida en is ook effectief gebleken bij dit ras, wat erg belangrijk is voor de melkproductie.

Een van de doelen zou kunnen zijn om het gen in Italiaanse kuddes in te brengen en te gebruiken in selectieprogramma's.

De lopende onderzoeksprojecten in Italië en Europa

"Veel lopende onderzoeksprojecten zijn op zoek naar andere gunstige genetische varianten die verband houden met aanpassing aan de omgeving bij andere rassen en andere soorten. We zijn actief betrokken bij sommige van deze projecten", zegt prof. Colli.

"We bestuderen de genetische basis van adaptatie als onderdeel van nationale en internationale projecten", legt hij uit. "We coördineren met name het project SCALA-MEDI dat de genetica van aanpassing bij Noord-Afrikaanse schapen en pluimvee bestudeert. Vijf landen, Italië, Frankrijk, Tunesië, Algerije en Marokko, 18 partners en meer dan 100 onderzoekers zijn betrokken bij het project Het hoofddoel is het bestuderen en verbeteren van het aanpassingsvermogen aan extreme klimaten van lokale Noord-Afrikaanse rassen, met name zeer warme en droge klimaten zoals de Sahara.Het begrijpen van de genetische en epigenetische mechanismen van klimaatadaptatie is belangrijk voor het plannen van genetische en genomische verbetering programma's die de productie-efficiëntie van lokale rassen verhogen zonder hun adaptieve eigenschappen in gevaar te brengen."

"Ons doel is om ook de economische waarde van de bestudeerde rassen aan te tonen," zegt professor Negrini, "om bij te dragen aan hun duurzame instandhouding. Adaptieve genen worden bewaard in lokale rassen, maar veel van hen staan ​​op de rand van uitsterven, vervangen door verbeterde rassen die economisch voordelig zijn, terwijl ze een slecht aanpassingsvermogen hebben. Er moet een evenwicht zijn tussen efficiënte productie met industriële rassen, waarmee de wereld duurzaam kan worden gevoed, en het behoud van de biodiversiteit van de veestapel als reservoir van nuttige genen."

"Genomica kan de efficiëntie van lokale rassen verhogen, hun duurzaamheid verbeteren, terwijl ze hun DNA bestuderen om genen te identificeren voor aanpassing die nuttig zijn voor industriële rassen", benadrukt professor Ajmone Marsan.

"Een tweede Europees project dat net is afgelopen, is IMAGE (www.imageh2020.eu), gecoördineerd door het Franse INRA. Het primaire doel van het project was het karakteriseren en exploiteren van biobanken van DNA en dierlijk sperma en eicellen van diersoorten", zegt professor zegt Ajmone Marsan. "Onze groep identificeerde genen die verband houden met klimaatadaptatie bij Europese schapen. We identificeerden verschillende genen en varianten die verband houden met omgevingsvariabelen (zoals temperatuur, vochtigheid, enz.) Die actief zijn in het immuunsysteem en de stofwisseling, met name de vetstofwisseling."

Een afstudeerproject is "A multi-species genomic approach to assessment pre- en post-Columbian populatiedynamiek in Zuid-Amerika", dat parallel de genomen bestudeert van mensen, bonen en runderen op het Zuid-Amerikaanse continent.

"Hoewel het hoofddoel de reconstructie is van menselijke migratieroutes tijdens de paleolithische kolonisatie van het continent, zal continentale bemonstering van vee ons opnieuw in staat stellen om de genen van veeaanpassing langs een zeer diverse klimatologische gradiënt te bestuderen, van Patagonië tot de tropen; van zee niveau tot de hoogten van de Peruaanse bergen", zegt prof. Erminio Trevisi.

"Genomics is een krachtig hulpmiddel en het zal de selectie van dieren vergemakkelijken die beter bestand zijn tegen klimaatverandering, maar het is slechts een van de factoren die het dierenwelzijn in extreme klimaten kunnen garanderen; het is ook van cruciaal belang om de landbouwstructuur, het fokbeheer en precisievoedering te controleren Het goede nieuws is dat dieren in productie steeds nauwlettender worden gevolgd door camera's, sensoren en intelligente data-analysesystemen, die boeren waarschuwen zodra dieren de eerste tekenen van stress vertonen, waardoor onmiddellijke mitigerende maatregelen kunnen worden genomen." + Verder verkennen

Stijgende temperaturen zullen de vlees- en melkproductie in Oost-Afrika treffen