Risultati e prospettive della selezione del mais per la riduzione del contenuto in acido linoleico Progetto MASPES – Regione Lombardia Alberto Verderio RSI Reggio Emilia, 18 aprile 2007 Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura Unità di Bergamo
Risultati e prospettive della selezione del mais per la riduzione del contenuto in
acido linoleico
Progetto MASPES – Regione Lombardia
Alberto Verderio RSIReggio Emilia, 18 aprile 2007
Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura
Unità di Bergamo
MIGLIORAMENTO GENETICO
PROCESSO EVOLUTIVO DELLE PIANTE COLTIVATE=
(Evoluzione come necessità biologica del vivente)
VARIABILITA’ GENETICA
AMBIENTE
MATERIALI ADATTATI
Ø Risorse naturali
Ø Tecnologie Agronomiche e di Trasformazione
Ø Utilità finale dei prodotti
Ø Preferenze dei consumatori
Recente evoluzione del mercato
da... MAIS COMMODITYV. alueE. nhancedC. orn
da... materia prima indifferenziata
Partite di mais a “valore aggiunto” (supercommodity, specialties, identity preserved….)
üDiversa “UTILITA’ INTRINSECA” per l’utilizzatore finale
üMisurabile nel prodotto in termini di proprietà fisiche, chimiche, nutrizionali
üConseguente alla:
- genetica dei materiali- ambiente/tecniche di coltiv.- processi post-raccolta
Difficoltà a procedere in contesto italiano dove qualità intrinseca è “coperta” da qualità non intrinseca come:
vesternalitàvrassicurazioneveticità processi produttivi
Esistono DIFFERENZE (Genetica + Ambiente) tra partite di mais con significato funzionale per l’alimentazione del suino pesante?
FOCUS SUI LIPIDI
ØLIPIDI 4.4% 3 – 5.8
ØPROTEINE 9.1% 8 – 11.5
ØAMIDO 70% 67 - 74
CARIOSSIDE (100%)
GERME (10 - 12%) ØLIPIDI 33%
ØPROTEINE 18%
ENERGIA DIGERIBILE (kcal/g)
Øolio 7.62
Øamido 4.06
Øproteine 4.06
COEFFICIENTEISOCALORICO
452.15
9.4 (% olio) + 4.15 (% amido) + 5.65 (% proteine)
A) Contenuto in olio
Variabilità genetica per il carattere- IBRIDI COMMERCIALI “normali”
- range 4.2è 4.9% stabile nel periodo 1917 – 1972
- trend 4.9è 4.3 nel periodo 1954 - 1982
- IBRIDI “PRECOMMERCIALI” H.O. (alto olio): 5.5 è 7%
- IBRIDI COMMERCIALI H.O. TOPCROSS ®: 6.5 è 8.5%
Base genetica ed ereditabilitàØessenzialmente poligenica con prevalenti effetti additivi su effetti misti
Øalta ereditabilità di tipo quantitativo
Effetti ambientali sull’espressione del caratteresuvvalenti vs. effetti genetici
A) Contenuto in olio
Correlazioni – associazioni con altri caratteri
% OLIO
germe – scutello
12 è 20%
concentrazione olio (+ sferosomi)
proteine
A.A. essenziali
Lisina 0.28 è 0.32
Triptofano
dimensione seme
pigmenti gialli
amido
linoleico
peso 1000 k
produzione (H.O.)
produzione (H.O. TC) > 8
umidità alla raccolta
stabilità produttiva
B) Composizione in acidi grassi
RIF. U.S.A. C16:0Palmitico
11%
C18:0Stearico
2%
C18:1Oleico
24%
C18:3Linolenico
1%
C18:2Linoleico
61%
Variabilità genetica linoleico
- ibridi commerciali “normali”vTrend: 57 è 60% (1970 – 1990)vVariabilità: 53 – 62%
- linee parentaliv43 è 68%
- germoplasmav19 è 71% linoleicov(14 è 64%) oleico
- ibridi H.O.TC52 è 60%
- ibridi H.O.H.O.TC58% oleico28% linoleico
B) Composizione in acidi grassi
1) Base genetica ed ereditabilità
üprevalentemente a base genetica “semplice” mono-oligogenica oppure semiquantitativa
üvie metaboliche contigue e forte associazione tra gli acidi grassi
üvalori alti di ereditabilità
2) Effetti ambientali
anno e località (“letti” come temperature di crescita) influenzano il grado di saturazione degli oli e la composizione in linoleico.
TUTTAVIA: effetto genotipo prevalente - no interazione qualitativa Ibrido x ambiente
3) Correlazioni – Associazioni con altri caratteri
C18:2 iodine number
ac. oleico ( se “contrasto” breeder)
% acidi grassi
% l
ino
leic
o/ s
s
% linoleico / EE
% E
E /
ss
% linoleico / EE
y = -0,0545x + 7,1522
R2 = 0,168
y = 0,0029x + 2,1547
R2 = 0,0018
SCELTA DELLE VARIETA’ IN FUNZIONE DELL’APPORTO IN ACIDO LINOLEICO
Parametri:
Ø% linoleico su grassi totali (EE)
Ø% grassi totali su sost. secca
Ø% linoleico su sost. Secca (s.s.)
% EE / ss
% l
ino
leic
o/ s
s
% linoleico / EE
% EE / ss
% linoleico / ss
y = 0,4514x + 0,5473
R2 = 0,784
SCELTA DELLE VARIETA’ IN FUNZIONE DELL’APPORTO IN ACIDO LINOLEICO
Disciplinari di
produzione
Risultati Sperimentazione 2006%
lin
ole
ico
/ ss
% linoleico / EE
DKC5863
Risultati Sperimentazione 2005%
lin
ole
ico
/ ss
% linoleico / EE
Risultati Sperimentazione 2004%
lin
ole
ico
/ ss
% linoleico / EE
Risultati Sperimentazione 2003%
lin
ole
ico
/ ss
% linoleico / EE
Risultati Sperimentazione 2002%
lin
ole
ico
/ ss
% linoleico / EE
RISULTATI APPLICATIVI 1
da: Valutazione della variabilità genetica disponibile(IBRIDI COMMERCIALI DI MAIS)
Valutazione “in vivo” della “differenza minima funzionale”per valori di % di linoleico / ss (?=0,3%) della dieta-mais su composizione finale del grasso del suino
È possibile, per ora, ottenere partite di mais differenziate (V.E.C.?) per valori di % di linoleico / ss
per le specifiche Low oil (+ “correzione” isocalorica)
Performance produttiva non inferiore ai migliori ibridi commodity
PROSPETTIVE E PRIMI RISULTATI PER LA SELEZIONE DI VARIETA’ VEC-SUINO PESANTE
CONTESTO FAVOREVOLE per il breeding applicativo:
Grande variabilità genetica disponibile per contenuto in olio e composizione in acidi grassi
Alta ereditabilità e “pronta” risposta alla selezione
Base genetica dei caratteri “facile”- modelli additivi- modelli mono-oligogenici “serviti” da marcatori molecolari
Associazioni positive con altri caratteri favorevoli (proteine, a.a., %EE, oleico-linoleico, ….)
Tecnologie per l’utilizzazione degli effetti xenia e “materni”
Tecnologia NIR per analisi rapide
SPERIMENTAZIONE LINEE PARENTALI: variabilità e distribuzione di frequenza per il carattere % EE/ss
min 2,1max 5,7Media 4,0
Germoplasma – 276 linee
EE (%)
Nu
mer
o li
nee
% EE / ss
SPERIMENTAZIONE LINEE PARENTALI: variabilità e distribuzione di frequenza per il carattere % linoleico / EE
Germoplasma – 276 linee
% linoleico / EE
Nu
mer
o li
nee
% linoleico / EE
min 41,9max 67,8Media 57,4
“POSIZIONAMENTO” LINEE PARENTALI
Germoplasma – 276 linee
% l
ino
leic
o/ s
s
% linoleico / EE
LINEE COMPETITIVE DI ORIGINE Lo
Linee con basso valore di % linoleico / EE
Linee a bassa % linoleico / ss Ibridi Lo/Lo
MIGLIORAMENTO GENETICO: SELEZIONE IBRIDI VEC – SUINO PESANTE
ieri VEC 1 / low oil / + “correzione” isoenegetica
/ low linoleic /
/ H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. /
/ H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate
/ H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate / - DON
/ H Oil / H Oleic / + prot / + a.a. / Low Phytate / - DON / + Starch Dig
VEC 2
VEC 3
VEC 4
VEC 5
VEC 6
oggi
domani
futuro