Se încarcă pagina ...

PROIECT DE CERCETARE C.N.C.S.I.S. nr. 154/2010, Contract de finanţare 209/2010, Director de proiect: Asist.univ.dr. Marius Maftei

TITLUL PROIECTULUI:

EVALUAREA STATUSULUI DE RISC ÎN POPULAŢIILE DE CABALINE DE INTERES ECONOMIC DIN HERGHELIILE DIN ROMÂNIA ÎN SCOPUL ELABORĂRII UNUI PROGRAM DE MANAGEMENT AL CONSANGVINIZĂRII

 

ETAPA I (2010)

Activitatea I

Rasele de cabaline sunt populaţii mici de regulă, izolate reproductiv, statusul lor de risc fiind mai ridicat comparativ cu al celorlalte specii (Şt. Popescu - Vifor, 1990). Se impune astfel adoptarea unui program de management al consangvinizării raselor de cabaline de interes economic din România, care să aibe la bază un studiu al problemelor actuale şi implicit şi al celor viitoare în cazul în care nu se intervine, şi care să ofere soluţii pe termen mediu si lung.

În acest scop, în prima fază, am stabilit rasele de cabaline din România considerate de interes economic, pornind de la performanţa lor pe piaţa europeană şi mondială a calului datorată valorii lor genetice şi într-o măsură mult mai mică (pentru a nu spune absentă) a performanţelor productive de rang sportiv. Alte criterii pe care le-am luat în considerare au fost originea rasei, istoricul ei în România, tradiţia creşterii rasei respective la noi în ţară, etc.

Punctele de lucru pentru efectivele luate în discuţie au fost stabilite în fucţie de herghelia în care se realizează creşterea şi exploatarea lor. Astfel:

  • pentru efectivul din rasa Pur Sânge Englez - Direcţia Silvică Buzău, Herghelia Cislău;
  • pentru efectivul din rasa Pur Sânge Arab - Direcţia Silvică Constanţa, Herghelia Mangalia;
  • pentru efectivul din rasa Shagya Araber - Direcţia Silvică Suceava, Herghelia Rădăuţi;
  • pentru efectivul din rasa Huţul - Direcţia Silvică Suceava, Herghelia Lucina;
  • pentru efectivul din rasa Nonius - Direcţia Silvică Timiş, Herghelia Izvin;
  • pentru efectivul din rasa Lipiţan - Direcţia Silvică Braşov, Herghelia Sâmbăta de Jos;
  • pentru efectivul din rasa Lipiţan - Direcţia Silvică Bistriţa-Năsăud, Herghelia Beclean pe Someş;
  • pentru efectivul din rasa Furioso North-Star - Direcţia Silvică Olt, Herghelia Slatina;
  • pentru efectivul din rasa Gidran - Direcţia Silvică Galaţi, Herghelia Tuluceşti.

În vederea accesului în punctele de lucru stabilite şi culegerii de date necesare întocmirii studiilor stabilite în Planul de realizare a proiectului, a fost stabilită o convenţie cu Regia Naţională a Pădurilor „Romsilva”, administratorul hergheliilor de stat.

Activitatea II

Introducere (importanţa cunoaşterii coeficientului de izolare reproductivă, a structurii de sexe şi a structurii de vârstă).

Unitatea de lucru a ameliorării este populaţia şi nu individul, deşi el reprezintă obiect al selecţiei.

Cel puţin până în momentul de faţă, ameliorarea nu se poate adresa individului întrucât genotipul acestuia, odată format, nu mai poate fi modificat.

La nivel de populaţie însă, baza ereditară a acesteia poate fi modificată dacă se intervine înainte de formarea zigotului, respectiv în procesul de reproducere a populaţiei, prin reţinerea sau respingerea de la reproducţie a indivizilor care nu convin (selecţie artificială). În acest fel, eliminând indivizi de la reproducţie, se elimină implicit gene (pe care aceştia le posedă). Eliminarea de gene de un anumit tip din populaţie va avea ca efect reducerea frecvenţei categoriei respective de gene în favoarea alelei sale. Schimbarea frecvenţei genelor va duce la schimbarea frecvenţei categoriilor de gameţi care reprezintă fondul de gameţi ai generaţiei parentale, proces care va avea drept consecinţă schimbarea structurii genetice a generaţiei filiale.

Astfel, modificarea bazei ereditare a populaţiilor se realizează prin intervenţia în procesul de reproducere a acesteia, de schimbare a generaţiilor, motiv pentru care ameliorarea animalelor se mai numeşte organizare a reproducerii populaţiilor.

Din punct de vedere biologic, populaţia este o comunitate reproductivă de indivizi, cu un fond comun de gene (genofond) ce apare ca o consecinţă a izolării reproductive.

Populaţia de animale nu trebuie confundată cu noţiunea de efectiv. Efectivul de animale (sin. şeptel) reprezintă numărul de animale dintr-o anumită specie, care fac parte dintr-un grup mai mic sau mai mare.

Astfel, putem întâlni efective de animale (bovine, cabaline, ovine, caprine, suine, păsări, etc.) la nivelul unui adăpost, ferme, zonă, judeţ, la nivelul ţării, etc.

Efectivul dintr-o fermă poate fi:

  • o populaţie (comunitate reproductivă de indivizi, izolată reproductiv de alte comunităţi similare, cu direcţie evolutivă proprie);
  • un anumit număr de animale aparţinând unei rase (de exemplu: 200 vaci Holstein Friză);
  • un anumit număr de indivizi, hibrizi industriali (de exemplu: 10000 de pui de carne).

Confuzia se naşte din faptul că, atât efectivul, cât şi populaţia, sunt comunităţi de indivizi. Privind însă cu atenţie definiţia termenului de populaţie biologică, realizăm că aceasta este o comunitate reproductivă de indivizi, adică între membrii comunităţii respective au loc relaţii de reproducţie în vederea obţinerii de generaţii filiale. Niciodată efectivul dintr-o fermă de păsări (unde se exploatează numai hibrizi) nu va reprezenta o populaţie, pentru că, deşi el este izolat reproductiv (adică nu are loc schimb de indivizi între ferme), între indivizi nu au loc relaţii de reproducere (cunoscând faptul că, hibrizii sunt destinaţi strict exploatării şi nu reproducţiei).

De asemenea, confuzia se mai naşte şi din utilizarea termenului de populaţie într-un sens mai larg al noţiunii decât cel de populaţie genetică, pentru a desemna totalitatea indivizilor (aparţinând aceleiaşi specii) de pe un anumit teritoriu, dintr-o biocenoză, etc.

Pentru evitarea acestor confuzii se recomandă utilizarea termenului de populaţie numai atunci când se desemnează o populaţie genetică în adevăratul sens al cuvântului; în restul situaţiilor, termenul de efectiv este cel mai indicat.

Atestarea şi aprobarea populaţiilor constituie apanajul taxonomiei. Taxonomia este ştiinţa care ordonează şi clasifică populaţiile de animale.

Există patru criterii de aprobare a populaţiilor:

  • izolarea reproductivă
  • diferenţele morfologice şi fiziologice
  • diferenţierea prin cerinţe faţă de mediu
  • mărimea efectivă a populaţiei

Izolarea reproductivă. Mayr (1953) - fondatorul noii sistematici zoologice - pune izolarea reproductivă pe primul plan în determinarea categoriilor sistematice, acesta devenind astfel principalul criteriu de aprobare a unei populaţii. Îndeplinirea lui creează premisele respectării şi celorlalte criterii (practic, celelalte criterii de aprobare a populaţiei sunt consecinţe ale izolării reproductive). Astfel, diferenţele taxonomice principale sunt consecinţă a izolării reproductive. Astăzi, ideea că instalarea izolării reproductive constituie esenţa procesului de speciaţie (apariţia speciilor) este unanim acceptată (Drăgănescu, 1970, 1979; Grosu, 2003, 2005; Popa, 2009).

Pentru practica zootehnică prezintă importanţă cunoaşterea gradului de izolare reproductivă a diferitelor populaţii şi nivelul optim de izolare.

Gradul de izolare reproductivă se poate estima pe baza raportului dintre numărul de masculi şi femele autohtoni (născuţi în populaţie) şi numărul de reproducători imigranţi ce se găsesc într-un efectiv.

Gradul de izolare poate fi măsurat cu ajutorul coeficientului de izolare reproductivă (S. Wright, 1921, citat de Drăgănescu, 1970, 1979).

Pentru ca un efectiv să fie considerat populaţie, respectiv să aibă drum evolutiv propriu, trebuie ca valoarea coeficientului de izolare reproductivă să aibă valori pozitive (să se regăsească pe intervalul [0; +1]) un număr suficient de mare de generaţii care să permită diferenţierea populaţiei (minimum 3 şi recomandat 5).

Situaţia izolării reproductive perfecte se întâlneşte la valoarea de +1 a acestui coeficient. În 1921, S. Wright stabileşte o valoare optimă a coeficientului egală cu 0,8. Aceasta înseamnă că populaţiile au o evoluţie ideală când 20% din gene sunt imigrante (procent ce corespunde la 10% indivizi imigranţi, de regulă masculi).

Structura populaţiei. Populaţia este alcătuită din indivizi. După diferite criterii, indivizii dintr-o populaţie pot fi încadraţi în anumite categorii.

Structura populaţiei este dată de categoriile de indivizi ce alcătuiesc populaţia şi ponderea deţinută de fiecare categorie din totalul indivizilor.

În funcţie de criteriul utilizat în stabilirea categoriilor de indivizi, se pot descrie mai multe structuri ale aceleiaşi populaţii: structura genetică, structura fenotipică (de caractere), structura de reproducţie.

Referitor la aceasta din urmă, întrucât ameliorarea animalelor vizează organizarea reproducerii populaţiilor, analizarea structurii de reproducţie capătă o pondere semnificativă în munca de ameliorare, mai ales că prin intermediul componentelor acestei structuri, omul deţine pârghiile principale de modificare a structurii genetice a populaţiilor, de inducere a progresului genetic. Structura de reproducţie este reprezentată de categoriile de indivizi implicaţi în procesul de reproducţie şi ponderea acestora. I se pot descrie mai multe substructuri: de sexe, de familii, de vârstă, de generaţii, de imigraţie, de subpopulaţii.

Structura de sexe. Se descrie la nivelul mătcii (masculii şi femelele de reproducţie; numărul acestora determină mărimea observată a populaţiei) prin intermediul raportului de sexe, adică numărul de femele ce revin (în medie) unui mascul.

Structura de vârstă. Se descrie prin ponderea diferitelor categorii de vârstă din totalul indivizilor unei populaţii. Problema structurii de vârstă se regăseşte atât în aspectele economice ale exploatării animalelor, întrucât influenţează în mod direct cantitatea şi calitatea producţiilor, cât şi în ameliorare. Pe baza structurii de vârstă se determină doi parametri importanţi în ameliorare şi anume durata medie de exploatare la reproducţie şi vârsta medie a efectivului.

Este binecunoscut faptul că structura de vârstă influenţează direct intervalul de generaţie şi prin urmare răspunsul anual al populaţiei la selecţie şi chiar variabilitatea populaţiei. Vârsta medie a efectivului este de fapt o estimată (o imagine) a intervalului între generaţii. Pe baza acestui parametru ne putem forma o idee despre valoarea intervalului de generaţie mediu în efectivul analizat, întrucât prin adunarea la vârsta medie a duratei gestaţiei se obţine o estimată a vârstei medii a părinţilor la data fătării produşilor (Labă, 2001; Popa, 2005).

Durata medie de exploatare la reproducţie se poate estima pe baza unui eşantion din numărul de animale reformate la nivelul căruia se calculează o medie aritmetică ponderată a animalelor reformate, la diferite vârste. În efectivele cu structură de vârstă echilibrată şi stabilă (stabilizată), în care ponderea reformei anuale este egală cu ponderea primiparelor, durata medie de exploatare la reproducţie este:

Durata medie de exploatare la reproducţie reprezintă pârghia principală prin care omul poate induce mai rapid progresul genetic în populaţie, prin micşorarea acesteia şi scurtarea astfel a intervalului între generaţii.

III. Material şi metodă de lucru

Materialul de lucru a fost reprezentat de informaţia genealogică provenită din cele 9 herghelii studiate (Lucina, Rădăuţi, Beclean pe Someş, Sâmbăta de Jos, Mangalia, Slatina, Tuluceşti, Cislău şi Izvin). Din cadrul fiecărei herghelii studiate au fost culese informaţii despre întreg efectivul matcă şi nu doar probe din acesta, studiul putându-se încadra astfel în categoria celor cu caracter exhaustiv.

Pentru analizarea statusului privind izolarea reproductivă s-a calculat valoarea coeficientului de izolare reproductivă, pe baza următoarei relaţii (S. Wright, 1921, citat de Drăgănescu, 1972, 1979):

C. I. R. =

unde: AA = numărul de indivizi admişi în matcă pe intervalul studiat, cu ambii părinţi autohtoni ;
AI = numărul de indivizi admişi în matcă pe intervalul studiat, cu un părinte autohton şi unul imigrant;
II = numărul de indivizi admişi în matcă pe intervalul studiat, cu ambii părinţi imigranţi.

Coeficientul de izolare reproductivă poate lua valori în intervalul [-1, +1].

Când valoarea coeficientului variază între:

  • -1 şi 0, efectivul nu este o populaţie, ci el se află în zona de iradiaţie genetică a unei alte populaţii;
  • 0 şi +1, efectivul poate fi considerat o populaţie.

Când C.I.R. = -1, avem de-a face cu o completă deschidere reproductivă.

Când C.I.R. = +1, avem de-a face cu o completă izolare reproductivă.

Datorită importanţei diferite a celor două sexe în procesul de evoluţia dirijată a populaţiilor (a raportului de sexe diferit de 1:1), izolarea reproductivă a fost cuantificată separat pentru armăsari şi iepe, dar şi pe întregul efectiv.

Structura de sexe s-a cuantificat prin calcularea raportului de sexe.

Determinarea şi analiza structurii de vârstă s-a făcut pe baza alcătuirii histogramei distribuţiei vârstelor. Alcătuirea structurii de vârstă a permis calcularea indicatorului vârsta medie (ca medie aritmetică ponderată a numărului de indivizi existenţi în momentul studiului), iar în funcţie de acesta din urmă s-a putut realiza o estimare a intervalului între generaţii (fără a avea pretenţia unei imagini complete şi în totalitate corecte).

 

 

 

ETAPA II (2011)

 

Activitatea I
Evaluarea structurii de varsta (II). Aprecierea dimensiunilor si conformatiei corporale.

Evaluarea structurii de varsta (II)
Structura populaţiei.
Populaţia este alcătuită din indivizi. După diferite criterii, indivizii dintr-o populaţie pot fi încadraţi în anumite categorii.

Structura populaţiei este dată de categoriile de indivizi ce alcătuiesc populaţia şi ponderea deţinută de fiecare categorie din totalul indivizilor.

În funcţie de criteriul utilizat în stabilirea categoriilor de indivizi, se pot descrie mai multe structuri ale aceleiaşi populaţii: structura genetică, structura fenotipică (de caractere), structura de reproducţie. Referitor la aceasta din urmă, întrucât ameliorarea animalelor vizează organizarea reproducerii populaţiilor, analizarea structurii de reproducţie capătă o pondere semnificativă în munca de ameliorare, mai ales că prin intermediul componentelor acestei structuri, omul deţine pârghiile principale de modificare a structurii genetice a populaţiilor, de inducere a progresului genetic. Structura de reproducţie este reprezentată de categoriile de indivizi implicaţi în procesul de reproducţie şi ponderea acestora. I se pot descrie mai multe substructuri: de sexe, de familii, de vârstă, de generaţii, de imigraţie, de subpopulaţii.

Structura de sexe. Se descrie la nivelul mătcii (masculii şi femelele de reproducţie; numărul acestora determină mărimea observată a populaţiei) prin intermediul raportului de sexe, adică numărul de femele ce revin (în medie) unui mascul.

Structura de vârstă.
Se descrie prin ponderea diferitelor categorii de vârstă din totalul indivizilor unei populaţii. Problema structurii de vârstă se regăseşte atât în aspectele economice ale exploatării animalelor, întrucât influenţează în mod direct cantitatea şi calitatea producţiilor, cât şi în ameliorare. Pe baza structurii de vârstă se determină doi parametri importanţi în ameliorare şi anume durata medie de exploatare la reproducţie şi vârsta medie a efectivului.

Este binecunoscut faptul că structura de vârstă influenţează direct intervalul de generaţie şi prin urmare răspunsul anual al populaţiei la selecţie şi chiar variabilitatea populaţiei. Vârsta medie a efectivului este de fapt o estimată (o imagine) a intervalului între generaţii. Pe baza acestui parametru ne putem forma o idee despre valoarea intervalului de generaţie mediu în efectivul analizat, întrucât prin adunarea la vârsta medie a duratei gestaţiei se obţine o estimată a vârstei medii a părinţilor la data fătării produşilor (Labă, 2001; Popa, 2005).

Durata medie de exploatare la reproducţie se poate estima pe baza unui eşantion din numărul de animale reformate la nivelul căruia se calculează o medie aritmetică ponderată a animalelor reformate, la diferite vârste. În efectivele cu structură de vârstă echilibrată şi stabilă (stabilizată), în care ponderea reformei anuale este egală cu ponderea primiparelor, durata medie de exploatare la reproducţie este:

Durata medie de exploatare la reproducţie reprezintă pârghia principală prin care omul poate induce mai rapid progresul genetic în populaţie, prin micşorarea acesteia şi scurtarea astfel a intervalului între generaţii.

Structura de sexe s-a cuantificat prin calcularea raportului de sexe.

Determinarea şi analiza structurii de vârstă s-a făcut pe baza alcătuirii histogramei distribuţiei vârstelor. Alcătuirea structurii de vârstă a permis calcularea indicatorului vârsta medie (ca medie aritmetică ponderată a numărului de indivizi existenţi în momentul studiului), iar în funcţie de acesta din urmă s-a putut realiza o estimare a intervalului între generaţii (fără a avea pretenţia unei imagini complete şi în totalitate corecte).

În cadrul etapei 2011 s-a efectuat evaluarea structurii de vârstă pentru populaţiile de cabaline din rasele Lipiţan (din herghelia Sâmbăta de Jos), Gidran şi Pur sânge englez. Au fost analizaţi, în această etapă, un număr de 86 de capete de rasă Lipiţan, 30 de capete aparţinând populaţiei Gidran şi 40 de capete aparţinând rasei Pur Sânge Englez.

Aprecierea dimensiunilor corporale ca aptitudini de producţie
Cuantificarea aptitudinilor de productie se refera la acei parametri luati in calcul la lucrarile de bonitare si clasare care influenteaza in mod direct performanta productiva a indivizilor. Caracterele a căror evoluţie a fost analizată fac parte din grupa caracterelor morfologice şi se determină prin somatometrie.

Somatometria este cea mai obiectivă metodă de apreciere a exteriorului cabalinelor. În principiu, ea constă în măsurarea directă, pe animalul viu, a dimensiunilor pe care le au diferitele regiuni corporale, sau chiar a dimensiunilor tipice speciei. Scopul utilizării somatometriei în aprecierea exteriorului cabalinelor este acela de a determina, în primul rând, dezvoltarea corporală, dar şi de a stabili armonia de ansamblu a exemplarului respectiv. Astfel:

  • TALIA se măsoară cu zoometrul şi reprezintă distanţa de la sol la punctul cel mai înalt al grebănului. Pentru toate măsurătorile, cabalinele trebuie plasate în poziţie patrupedală. În mod normal, talia se măsoară la cabalinele despotcovite, în caz contrar, scăzându-se din valoarea taliei 2 cm. Eroarea de măsurare a taliei variază în funcţie de experienţa examinatorului între 10-15 mm.
  • PERIMETRUL TORACIC se măsoară cu panglica şi reprezintă circumferinţa toracelui înapoia spetelor.
  • PERIMETRUL FLUIERULUI se măsoară cu panglica şi reprezintă circumferinţa treimii mijlocii a fluierului.

Aprecierea după dimensiunile corporale (valabil atât pentru tineret cât şi pentru animalele adulte) se face, de regulă, în funcţie de baremurile stabilite pentru standardul fiecărei rase, sau în funcţie de baremurile fixate prin programul de ameliorare. Baremurile pentru fiecare caracter sunt diferite de la rasă la rasă şi, de asemenea, între cele două sexe. Pentru realizarea limitei maxime se acordă nota 10. Depăşirea valorilor maxime se penalizează prin scăderea notei.

Evoluţia caracterelor luate în studiu a fost analizată prin prisma valorilor medii ale acestora în nucleul de reproducţie, separat pe sexe şi pe total efectiv.

 

Activitatea II
Caracterizarea aptitudinilor de reproductie prin identificarea indicatorilor specifici.

În vederea cuantificării aptitudinilor de reproductie s-au identificat următorii indicatori specifici:

  • FECUNDITATEA - numită şi rata concepţiei, reprezintă raportul procentual dintre numărul de femele diagnosticate gestante şi numărul total de femele montate după mai multe cicluri de călduri. Formula de calcul este:


în care: F - fecunditatea;
G - numărul de femele adulte diagnosticate gestante;
M - numărul de femele montate.

  • NATALITATEA - reprezintă raportul procentual dintre numărul de femele fătate şi numărul de femele gestante. Formula de calcul este următoarea:


în care: N - natalitatea;
F - numărul de femele fătate;
G - numărul de femele diagnosticate gestante.

  • SUPRAVIEŢUIREA - reprezintă raportul procentual dintre numărul total al produşilor obţinuţi şi numărul produşilor care au supravieţuit până la vârsta de o săptămână. Formula de calcul este următoarea


    în care: S - supravietuirea;
    PO - numărul total de produşi obţinuţi;
    PS - numărul produşilor vii la vârsta de o săptămână.

 

Activitatea III
Elaborarea protocolului de lucru si a metodologiei de prelucrare a datelor genealogice. Creearea unei baze de date. Cuantificarea parametrilor de analiza genetica.

În vederea elaborării strategiilor referitoare la managementul consangvinizării în populaţiile de cabaline de interes economic, a fost necesară elaborarea istoriei genetice (sin. analiză genetică,analiză genealogică) pentru fiecare efectiv de cabaline luat în discuţie.
Au fost analizate astfel efective de cabaline aparţinând la 7 rase de importanţă economică, crescute şi exploatate în 8 herghelii din România.

Noţiunea de istorie genetică este relativ nou apărută în vocabularul de specialitate zootehnic românesc (aproximativ a doua jumătate a anilor ’60), deşi în dicţionarele tehnice şi în lucrările de specialitate internaţionale termenul a fost vehiculat foarte des (începând cu anii ’20). Atât din punct de vedere biologic cât şi (zoo)tehnic, corect ar fi să se vorbească de „conceptul de istorie genetică” şi nu doar de o „banală” noţiune, întrucât ceea ce se desemnează prin acest cuvânt acoperă o plajă mare de problematici, toate având de fapt un background genetic, evoluţionist de o profunzime extremă.

În România sunt puţini aceia care au sesizat importanţa capitală a studiilor genetice asupra populaţiilor de animale şi din acest motiv ele sunt fie neglijate, fie beneficiază de un tratament superficial, fie constituie subiectul unor grave confuzii. Referitor la acest din urmă aspect, confuziile se nasc tocmai din neînţelegerea conceptului şi importanţei analizelor genetice în managementul resurselor genetice. În accepţiunea de astăzi a conceptului (având la bază principiile enunţate de S. Wright, 1926), prin analiză sau istorie genetică trebuie să se înţeleagă o trecere în revistă a principalelor evenimente din trecutul populaţiei, evenimente ce i-au şi îi influenţează acesteia evoluţia, cu scopul unic nu de a preciza numai „ce a fost” şi „cum a devenit”, ci şi de a prevedea „ce se va întâmpla”. În această ordine de idei, este inadmisibil să se desemneze cu titlul de istorie genetică, materiale (sau capitole din monografii) care au drept obiectiv o înşiruire sterilă de date şi nume a unor întemeietori de rasă, „linii”, procente de sânge, etc., chestiuni care nu fac altceva decât să umple paginile şi să nu se ia în discuţie parametrii deosebit de importanţi pe baza valorii cărora să se poată stabili statusul actual al populaţiei analizate: structura, izolarea reproductivă, intervalul de generaţie, înrudirea în sine, creşterea medie a homozigoţiei pe generaţie, mărime genetică, strămoşi importanţi (identificaţi matematic şi nu doar nominalizaţi pe criterii aleatoare), etc. Determinarea statusului populaţiei analizate este punctul de start în tot ceea ce înseamnă management al resurselor genetice. Pe baza valorii parametrilor amintiţi se iau deciziile în ameliorare, prin încadrarea populaţiei analizate într-una din categoriile de risc şi astfel, analizele genetice devin fundamentul programelor de ameliorare, conservare sau prezervare.

Dacă ar fi să dăm o definiţie, prin istorie genetică înţelegem o acţiune obligatorie în managementul resurselor genetice reprezentată de un ansamblu de analize (de unde şi denumirea) ce utilizează datele extrase din registrele genealogice pentru determinarea modului şi condiţiilor în care populaţia a evoluat sub efectul metodei de ameliorare şi a selecţiei artificiale aplicate, şi cele provenite din controlul oficial al performanţelor pentru estimarea efectului selecţiei şi tendinţei genetice. Toate acţiunile au ca principal scop stabilirea statusului de risc al populaţiei analizate, necesar elaborării strategiilor.

Studiile de istorie genetică trebuie obligatoriu introduse în contextul managementului resurselor genetice, în vederea elaborării strategiilor, respectiv a programelor de ameliorare, conservare sau, după caz, prezervare a populaţiilor. În caz contrar, ele nu au practic nici o valoare, decât una pur informativă - ştiinţifică.
Metoda de lucru abordată în prezentul studiu a fost cea elaborată de către Henderson şi Cunningham (1976) - The Numerator Relationship Matrix - şi prezentată pentru prima dată în România de Grosu şi col. (1997). Metoda, numită recursivă sau tabulară, prezintă un avantaj enorm întrucât se pretează la computerizare. Datele acumulate până în prezent şi puterea mare de calcul a permis realizarea unei analize genetice exhaustive. Aceasta deoarece, spre deosebire de metoda clasică a lui Wright (1921) - Path Coefficient Method - şi îmbunătăţită de Robertson (1951), nu au fost luate probe din populaţie ci s-a considera întreaga informaţie genealogică, iar la nivel de individ nu s-au considerat doar liniile întâmplătoare din pedigreul acestuia.

Aplicând metoda recursivă, cu o bază de date bine pusă la punct (referitoare strict la înregistrarea cu mare precizie a ascendenţei efectivului matcă), de asemenea se poate oricând alcătui o analiză genetică de mare fineţe.

Pentru efectivele de cabaline luate în discuţie au fost efectuate istoriile genetice şi s-au calculat următorii parametrii:

  • reproducătorii importanţi - studiul reproducătorilor importanţi oferă informaţii despre metodica ameliorării în populaţia analizată (originea populaţiei, selecţia pe ascendenţi) şi posibilităţile de evoluţie în continuare a acesteia (numărul mic de strămoşi, menţinerea asemănării genetice cu reproducători remarcabili sau preferarea animalelor descendente din anumiţi indivizi, pot duce la consangvinizare şi drift genetic).
  • asemănarea cu alte populaţii - oferă informaţii valoroase despre gradul de asemănare genetică cu alte populaţii, respectiv în ce măsură genofondul populaţiei autohtone este înlocuit cu cel al populaţiei imigrante (dacă populaţia autohtonă se transformă în fermă de multiplicare a imigrantului).
  • înrudirea în sine a populaţiei - înrudirea în sine a unei populaţii este înrudirea medie a tuturor indivizilor între ei, existentă la un moment dat. Ca urmare, acestui parametru i se pot descrie trei componente: înrudirea între ei a masculilor, a femelelor între ele şi a masculilor cu femelele. Ultimul component este cel mai important deoarece determină creşterea medie a consangvinizării la nivel de populaţie în generaţiile succesive.
  • consangvinizarea pe generaţie - parametru extrem de important întrucât arată posibilităţile de evoluţie în viitor a populaţiei.
  • consangvinizarea posibilă - parametru foarte important în managementul consagvinizării, întrucât ea reprezintă consangvinizarea aşteptată prin împerecherea întâmplătoare între ei a indivizilor ale căror pedigree formează obiectul cercetării (în lipsa dirijării împerecherilor). Practic, valoarea acestui parametru aproximează consangvinizarea totală din viitorul populaţiei (descendenţii mătcii actuale), în lipsa dirijării împerecherilor (reproducţie de tip panmictic).
  • mărimea efectivă (genetică) - parametru ce permite compararea din punct de vedere genetic a populaţiilor, stabilirea locului pe care îl ocupă acestea în cadrul taxonomiei zootehnice, precum şi direcţia de evoluţie a acestora.

 

CONCLUZII

În urma realizării studiului privind statusul izolării reproductive şi structura de vârstă a efectivelor de cabaline luate în discuţie, se pot desprinde următoarele concluzii:

  • În ceea ce priveste analiza structurii de vârstă la populaţiile analizate în această etapă se remarcă un dezechilibru al acesteia, total necorespunzătoare din punct de vedere economic şi genetic.
  • Studiul dimensiunilor şi conformaţiei corporale, ca aptitudini productive, analizate prin prisma baremurilor fiecărei rase (conform normelor de bonitare şi clasare a cabalinelor), indiferent de cum au fost analizate acestea, ca valori medii pe sexe, pe total nucleu reproductiv, sau individual, au încadrat indivizii în clasa RECORD, justificând încă o dată prezenţa lor în categoria armăsarilor pepinieri şi a iepelor mame. Un minus este înregistrat de Pur Sângele Englez şi de Pur Sângele Arab, neexistând, pentru aceste rase, un spaţiu propice pentru testarea capacităţii energetice, în speţă un hipodrom destinat curselor de galop.
  • Caracterizarea aptitudinilor de reproducţie s-a realizat prin calcularea indicatorilor natalitate, fecunditate şi supravieţuire. Rezultatele înregistrate au surprins plăcut, ele încadrându-se între limitele admisibile ale speciei, depăşind întotdeauna valorile minime. Analiza acestor indicatori demografici, la toate efectivele luate în studiu, a indicat existenţa unor valori situate mult deasupra limitelor minime acceptabile, permiţând astfel o dinamică normală a efectivelor, asigurând totodată necesarul de înlocuire în matcă (în condiţiile efectuării lucrărilor de selecţie) şi cererea din marea creştere.
  • Cuantificarea parametrilor de analiză genetică a reliefat unele aspecte de maxim interes, astfel:
  • Importurile de material biologic s-au efectuat fără să aibe la bază cercetări care să justifice aceste acţiuni, acţiunile realizându-se haotic, fără bază genetică şi fără aplicabilitate pe termen lung;
  • Introducerea acestor imigranţi în nucleul reproductiv şi utilizarea lor la reproducţie a fost ilogică, în multe situaţii asemănarea acestora cu indivizii din matcă, fiind nulă;
  • Tot ilogică a fost şi recurgerea la importul de iepe, cunoscut fiind faptul că modificarea mai rapidă a populaţiei în direcţia celei din care provin imigranţii se face prin intermediul masculilor;
  • Aceleaşi importuri de material biologic au fost efectuate fără analiza interacţiunii genotip - mediu, şi fără atestarea gradului de determinare genetică a diferenţei dintre mediile populaţiilor autohtone şi imigrante;
  • Nu se remarcă, în general, existenţa unor strămoşi importanţi întrucât, cel mai probabil, s-a dorit menţinerea unei mărimi genetice suficient de mari;
  • Existenţa unor ascendenţi, ce prezintă o asemănare genetică mai mare cu efectivul matcă din momentul analizei, s-a dovedit a fi rezultatul unor erori în potrivirea perechilor;
  • Efectivele analizate prezintă o valoare mare a indicatorului mărimea efectivă, ceea ce permite încadrarea populaţiilor analizate în rândul celor foarte mari din punct de vedere genetic;
  • Consangvinizarea posibilă, dedusă din înrudirea medie, indică însă un pericol iminent de intrare în derivă genetică în cazul abandonării sistemului de potrivire a perechilor.

 

 

 

ETAPA III (2012)

 

SINTEZA LUCRĂRII

În vederea analizării statusului de risc al populaţiilor de cabaline luate în studiu, s-a impus realizarea unei istorii genetice practic pentru fiecare rasă, excepţia fiin dată de Pur Sângele Englez, caz în care nu putem vorbi de o populaţie sau de o subpopulaţie.

În acest scop s-au analizat:

A. STRĂMOŞII IMPORTANŢI AI POPULAŢIEI

Studiul reproducătorilor importanţi oferă informaţii despre metodica ameliorării în populaţia analizată (originea populaţiei, selecţia pe ascendenţi) şi posibilităţile de evoluţie în continuare a acesteia (numărul mic de strămoşi, menţinerea asemănării genetice cu reproducători remarcabili sau preferarea animalelor descendente din anumiţi indivizi, pot duce la consangvinizare şi drift genetic).

B. ÎNRUDIREA ÎN SINE A POPULAŢIEI

Înrudirea în sine a unei populaţii este înrudirea medie a tuturor indivizilor între ei, existentă la un moment dat. Ca urmare, acestui parametru i se pot descrie trei componente: înrudirea între ei a armăsarilor, a iepelor mamă între ele şi a armăsarilor cu iepele. Ultimul component este cel mai important deoarece determină creşterea medie a consangvinizării la nivel de populaţie în generaţiile succesive.

S-a analizat asemănarea genetică a ascendenţilor masculi cu efectivul de armăsari pepinieri, cu efectivul de iepe mamă şi cu populaţia în ansamblu

C. CONSANGVINIZAREA ŞI MĂRIMEA EFECTIVĂ A POPULAŢIEI

Un parametru extrem de important în analizele genetice, mai ales în cele dedicate populaţiilor mici, este consagvinizarea posibilă. Consangvinizarea posibilă este consangvinizarea aşteptată prin împerecherea întâmplătoare între ei a indivizilor ale căror pedigree formează obiectul cercetării (în lipsa dirijării împerecherilor). Ea se deduce din înrudirea în sine a populaţiei.

În ceea ce priveşte consangvinizarea, s-au analizat:

  1. Înrudirea armăsarilor între ei
  2. Înrudirea iepelor mamă între ele
  3. Înrudirea armăsari pepinieri - iepe mamă - Fenomenul existenţei în matcă a mai multor generaţii suprapuse, prezintă o dublă importanţă pentru evoluţia controlată a populaţiilor de animale domestice: creşterea gradului de variabilitate genetică, cu efect direct asupra adaptabilităţii populaţiei şi creşterea intervalului între generaţii. Cele două consecinţe afectează munca de ameliorare (efectul selecţiei) în direcţii contrare: pe de o parte se creează câmp de acţiune pentru selecţia artificială şi se măreşte diferenţialul de selecţie, însă, în acelaşi timp, răspunsul anual la selecţie scade din cauza timpului mare de schimbare a unei generaţii cu alta.

Valoarea medie a înrudirii dintre masculii şi femelele din matcă reprezintă un indicator de o importanţă capitală în managementul resurselor genetice, întrucât el influenţează, în mod direct, creşterea medie a homozigoţiei, cu toată pleiada de consecinţe. Valoarea acestui parametru este necesar a putea fi determinată în orice moment al evoluţiei populaţiei, întrucât ea este un indicator al respectării principiilor ce trebuie respectate în populaţiile mici, supuse permanent pericolului consangvinizării.

Astfel, abandonarea sistemului de potrivire a împerecherilor (pe principiul rotaţiei interfamiliale) poate conduce populaţia spre drift genetic (consagvinizarea posibililor descendenţi s-ar apropia de cea a unor indivizi rezultaţi din împerechere de semifraţi, cu repercusiuni grave, ireversibile, traduse prin dezintegrare genetică şi dispariţie a populaţiei). Practic, valoarea acestui parametru aproximează consangvinizarea totală din viitorul populaţiei (descendenţii mătcii actuale), în lipsa dirijării împerecherilor.

Mărimea efectivă a populaţiei - am arătat că există diferenţe mici între înrudirea reproducătorilor masculi (ascendenţi) cu populaţiile în ansamblu şi, ca urmare, populaţiile nu sunt dominate de anumiţi strămoşi. Din această cauză, numărul efectiv de masculi şi mărimea genetică a populaţiei au crescut.

Mărimea efectivă a fost dedusă pe baza creşterii medii a homozigoţiei pe generaţie, ea fiind mult mai mare decât valoarea acestui parametru dedusă din raportul de sexe.

Numărul efectiv de masculi este, de asemenea, superior numărului observat de armăsari pepinieri la toate populaţiile.

Aceste valori permit încadrarea populaţiilor luate în studiu, în rândul populaţiilor mari din punct de vedere genetic, cu drum evolutiv propriu. Trebuie obligatoriu subliniat faptul că această situaţie apare, aşa cum am mai precizat, ca urmare a respectării selecţiei de tip intrafamilial, urmată de încrucişare rotativă interfamilială. Orice abatere de la acest principiu are repercusiuni extrem de grave pentru viitorul populaţiei.

Trebuie menţionat încă de la început că în urma cercetărilor efectuate privind statusul de risc al celor 8 rase luate în studiu (Pur Sânge Arab, Shagya Araber, Pur Sânge Englez, Lipiţan, Huţul, Furioso North - Star, Gidran şi Nonius) la ora actuală, în cazul raselor de cabaline de interes economic din România, nu ne confruntăm cu situaţii critice din punct de vedere al consangvinizării. Există unele probleme, dar destul de minore, dacă ar fi să ne referim la echilibrarea structurilor de vârstă, deşi la cabaşline ne confruntăm cu generaţii suprapuse. Totuşi trebuie să amintim unele neconcordanţe ale datelor din stood - book cu cele din registrele genealogice de fermă: repetări ale aceloraşi indivizi dar cu părinţi diferiţi, aceeaşi iapă mamă întâlnită cu două matricole, aceeaşi matricolă de iapă mamă pentru indivizi diferiţi, etc.

Din punct de vedere al izolării reproductive vorbim de populaţii în adevăratul sens al cuvântului. Mai mult decât atât, toate populaţiile analizate, fac parte din rândul populaţiilor mari din punct de vedere genetic, cu drum evolutiv propriu. Trebuie obligatoriu subliniat faptul că această situaţie apare, aşa cum am mai precizat, ca urmare a respectării selecţiei de tip intrafamilial, urmată de încrucişare rotativă interfamilială. Orice abatere de la acest principiu are repercusiuni extrem de grave pentru viitorul populaţiei.

Aplicarea sistemului de selecţie intrafamilială şi încrucişare interfamilială rotativă, această creştere pe linii de sânge (familii de tată) adoptată la toate rasele ce au făcut obiectul studiului, cu o singură excepţie (Pur Sângele Englez), a făcut posibilă menţinerea unui grad de consangvinizare redus. La Pur Sângele Englez problema consangvinizării nu poate fi luată în discuţie datorită numărului mare de imigranţi.

În cele ce urmează prezentăm direcţiile ce trebuiesc de urmat în vederea menţinerii raselor de cabaline la acest statut şi nu de derivare a lor în linii consangvinizate.

  1. Rasele de cabaline sunt populaţii mici de regulă, izolate reproductiv, statusul lor de risc fiind mai ridicat comparativ cu al celorlalte specii.
  2. Scopul principal al programului de management al consangvinizării este acela de a evita deteriorarea raselor şi transformarea acestora în linii consangvinizate prin adoptarea în cel mai scurt timp a măsurilor care se impun.
  3. Două cauze stau la baza împerecherilor consangvine: mărimea limitată a populaţiei datorată faptului că toţi indivizii din populaţiile izolate reproductiv şi cu efect limitat, după un anumit număr de generaţii, sunt înruditi între ei, şi calculul amelioratorului.
  4. Unul dintre criteriile de aprobare a populaţiilor este cel de izolare reproductivă. Pentru practica zootehnică prezintă importanţă cunoaşterea gradului de izolare reproductivă a diferitelor populaţii şi nivelul optim de izolare.
  5. Gradul de izolare reproductivă a fost estimat pe baza raportului dintre numărul de masculi şi femele autohtoni (născuţi în populaţie) şi numărul de reproducători imigranţi ce se găseau în efectivele analizate. Gradul de izolare a fost măsurat cu ajutorul coeficientului de izolare reproductivă (S. Wright, 1921, citat de Drăgănescu, 1970, 1979). Un singur efectiv nu a corespuns din punct de vedere al acestui coeficient. Este vorba de Pur Sângele Englez din herghelia Cislău. Importurile efectuate au făcut ca efectivul din această herghelie să nu poată fi considerat o populaţie. Se remarcă totuşi trenul ascendent al valorilor coeficientului de izolare reproductivă de la bunici la efectivul matcă actual. Importurile de material genetic, pe viitor, sunt total inutile, prin prisma îmbunătăţirii unor performanţe productive, atâta timp cât testarea nu se poate realiza satisfăcător din cauza absenţei hipodromului.
  6. O situaţie aparte s-a întâlnit în cazul efectivului de Lipiţan crescut în Herghelia Beclean. Determinarea coeficientului de izolare reproductivă a scos în evidenţă faptul că acest efectiv se află în zona de iradiaţie genetică a efectivului de Lipiţan de la herghelia Sâmbăta de Jos. Situaţia s-a „echilibrat” prin transferarea efectivului de Lipiţan de la herghelia Beclean pe Someş, la herghelia Sâmbăta de Jos.
  7. La majoritatea raselor luate în studiu, structura de vârstă a fost neechilibrată, total improprie atât din punct de vedere genetic cât şi economic. Aceasta se poate corecta şi trebuie corectată, în primă fază, prin echilibrarea structurii de vârstă a femelelor.
  8. Raportul de sexe calculat în populaţiile ce au făcut obiectul studiului s-a încadrat, în majoritatea cazurilor în baremul maxim de 1:10. Atragem atenţia asupra efectivului de Pur Sânge Englez (1:12,67) dar mai cu seamă asupra populaţiei Huţul din herghelia Lucina (1:10,43), valori mari decât cele maxime admise în herghelii pentru menţinerea consangvinizării în limita de cel mult 1% pe generaţie. Se impune ca necesară, în acest caz, creşterea numărului observat de armăsari pepinieri şi potrivirea corectă a perechilor.
  9. În ceea ce priveşte aprecierea după exterior, şi mai exact aprecierea dimensiunilor corporale, s-a observat clar că bonitorii şi-au făcut datoria cu brio. Toate efectivele analizate se încadrează în clasa de bonitate superioară, clasa RECORD, prin prisma valorilor medii ale populaţiei şi separat pe sexe.
  10. Analiza activităţii de reproducţie a relevat faptul că efectivele studiate se încadrează în parametrii tehnici ai raselor şi ai speciei. O problemă importantă este dată de scoaterea unor iepe de la reproducţie, în anumiţi ani, având la bază unele argumente de ordin economic. Această stare permite apariţia gâtuiturilor filogenetice fapt ce duce la scăderea mărimii efective a populaţiei.
  11. Continuarea sistemului de selecţie intrafamiliale, avantajul acestuia nefiind dat de progresul genetic ce se poate înregistra ci de faptul că poate reduce creşterea consangvinizării pe generaţie.
  12. Adoptarea creşterii pe linii de sânge în populaţiile de cabaline.
  13. Numerotarea liniilor, acolo unde este cazul (Nonius, Furioso North - Star), prin alocarea numerelor pare şi impare şi menţinerea imparităţii, sau parităţii, la descendenţii de pe aceeaşi linie.
  14. Menţinerea în continuare şi trecerea în stud-book a numelui animalului în concordanţă cu linia din care provine. Am întâlnit în stood-book-ul rasei Pur Sânge Arab indivizi care nu erau trecuţi decât cu „numele de scenă”, lipsind linia şi numărul de produs, fapt ce va îngreuna în continuare munca de selecţie.
  15. Potrivirea perechilor trebuie făcută cu mare atenţie. Prin prisma rezultatelor obţinute se pot observa situaţii în care există puţine variante de împerechere a unor armăsari pepinieri cu iepe mame. Pornind de la rezultatele obţinute se impune calcularea consangvinizării armăsari - iepe, în fiecare an, sau de câte ori este cazul şi acolo unde este cazul.
  16. Renunţarea la introducerea imigranţilor în matcă fără existenţa unui studiu genetic. Au fost observate situaţii în care descendenţi ai imigrantului nu au fost regăsiţi mai departe în matcă. În plus, utilizarea iepelor imigrante este o chestiune chiar hilară la această specie, ceea ce poate să denote amatorism.
  17. Respectarea principiului împerecherii interfamiliale rotative va oferi posibilitatea scăderii consangvinizării pe generaţie. Au fost observate destul de multe cazuri de menţinere a aceloraşi perechi de părinţi pe perioade îndelungate de timp, ceea ce duce la apariţia unor sincope.
  18. Respectarea principiilor ameliorării populaţiilor închise, cu respectarea sistemului de selecţie şi împerechere, menţinerea strictă a evidenţelor genealogice, potrivirea corectă a perechilor, promovarea la reproducţie luând în calcul apartenenţa individului la familia respectivă, sunt principalele reguli ce se impun a fi adoptate în vederea aplicării unui management performant al consangvinizării.