25
OBIECTIVUL GENERAL 5. : Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică a populaţiilor de animale (rase, linii) cu status normal Numărul/codul proiectului : ADER 5.1.3 Denumirea proiectului: CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIA CU AJUTORUL MARKERILOR GENETICI PARTENERI Contractor: Staţiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Creşterea Ovinelor şi Caprinelor Popăuţi-Botoşani – Conducător proiect (CP) Agent economic: Societatea Comercială AGRO IND COM SRL Botoşani – Partener 1 (P1) Contract nr.: 5.1.3./22.10.2015 Anul începerii: 22.10.2015; Anul finalizării: 15.12.2018; Durata (luni): 38 Director de proiect: Dr. biolog Hrincă Gheorghe Date de contact Tel: 0742485444; E-mail: [email protected]

OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

  • Upload
    others

  • View
    23

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

OBIECTIVUL GENERAL 5. : Managementul durabil al resurselor genetice animaleObiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică a populaţiilor de animale (rase, linii) cu status normal

Numărul/codul proiectului : ADER 5.1.3Denumirea proiectului: CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A

BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIACU AJUTORUL MARKERILOR GENETICI

PARTENERIContractor: Staţiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Creşterea Ovinelor şi Caprinelor

Popăuţi-Botoşani – Conducător proiect (CP)Agent economic: Societatea Comercială AGRO IND COM SRL Botoşani – Partener 1 (P1)

Contract nr.: 5.1.3./22.10.2015

Anul începerii: 22.10.2015; Anul finalizării: 15.12.2018; Durata (luni): 38

Director de proiect: Dr. biolog Hrincă GheorgheDate de contactTel: 0742485444;E-mail: [email protected]

Page 2: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Proiect ADER 5.1.3. / Faza 1 = Raport anual 2015

Data începerii fazei 1: 22.10.2015;Data finalizării fazei 1: 15.12.2015

Buget: 150.350 lei (CP = 135.315 lei ; P1 = 15.035 lei)

Denumirea Fazei 1

ELABORAREA METODOLOGIEI EXPERIMENTALE PRIVIND ESTIMAREA RESURSELOR GENETICE LA SPECIA OVINĂ CU AJUTORUL STATISTICII INFORMAŢIONALE

Denumirea proiectului

CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIA CU AJUTORUL MARKERILOR GENETICI

Page 3: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Obiectivele fazei: ● stabilirea protocoalelor de identificare a markerilor genetici (biochimici şi moleculari) ceprezintă interes privind biodiversitatea la ovine;● fundamentarea conceptelor de statistică informaţională în genetica calitativă a animalelor învederea cuantificării diversităţii genetice la ovine;● precizarea metodelor de determinare a trăsăturilor morfologice, productive, reproductive şide fiziologie normală şi patologică ale ovinelor în context econogenic;● elaborarea unor modele experimentale care să cuprindă metodologiile de lucru specificefiecărei etape şi pe ansamblul proiectului pentru fundamentarea metodologiei de comensurarea relaţiilor dintre rasele de ovine şi de cuantificare a diversităţii la specia ovină;

Obiectivul proiectului:Principală ţintă a proiectului constă în identificarea unor markeri genetici pentru

realizarea unui management sustenabil al patrimoniului genetic şi de conservare abiodiversităţii la specia ovină, utilizând concepte de statistică informaţională.

Implementarea sa presupune realizarea unor cercetări complexe multidisciplinare şiinterdisciplinare prin interconectarea domeniilor biologic (genetică şi biochimie), zootehnic(creşterea şi ameliorarea animalelor), veterinar (asigurarea vigorii animalelor), matematic(fundamentarea metodologică a proiectului) şi informatic (aplicarea precisă şi promptă ametodologiei şi pentru extrapolare experimentală) în activităţi de parteneriat între o unitate decercetare-dezvoltare şi un agent economic din domeniul creşterii animalelor.

Page 4: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Rezultate preconizate pentru atingerea obiectivelor fazei:♦ studiu tehnico-ştiinţific despre biodiversitate la ovine;♦ metode experimentale de laborator pentru determinarea markerilor genetici;♦ metodologie statistico-informaţională;♦ model experimental privind cuantificarea biodiversităţii;♦ raport metodologic privind organizarea experimentelor în cadrul proiectului;♦ publicarea de articole ştiinţifice;♦ susţinerea de comunicări la manifestări ştiinţifice.

Activităţi desfăşurate pentru atingerea obiectivelor fazei:Activitatea I.1 - Documentare asupra biodiversităţii genetice la specia ovină (CP);Activitatea I.2 - Elaborarea metodelor experimentale de laborator pentru investigarea

markerilor genetico-biochimici, imunogenetici şi genetico-moleculari la ovine (CP);Activitatea I.3 - Elaborarea modelului experimental de utilizare a conceptelor de statistică

informaţională în genetica calitativă a animalelor (P1);Activitatea I.4 - Stabilirea metodologiei de eşantionare a ovinelor din ferme de elită, înmulţire

şi producţie; nominalizarea loturilor experimentale (CP, P1)

Page 5: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Motivaţia cercetăriiPentru a realiza în viitor o ameliorare cu succes a populaţiilor de animale domestice în

condiţii intensive şi extensive şi pentru producţii de alimente specializate trebuie ca diversitatea să fiemenţinută şi chiar dezvoltată în cadrul acestora.

Activitatea de ameliorare genetică a animalelor pentru obţinerea de tipuri mofo-productivevaloroase au dus şi duc la eliminarea subspeciilor populaţiilor locale şi raselor cu performanţe maiscăzute, care sunt însă mai bine adaptate la condiţiile mediale şi constituie totodată o preţioasă sursăde variabilitate genetică. Aceasta obligă la prezervarea materialului autohton pe cale de dispariţie şifolosirea lui raţională, prin infuzare, în acţiuni ştiinţifice vizând ridicarea adaptării genetice a raselor noiameliorate sau a celor importate, care în procesul creării şi sporirii însuşirilor productive au sărăcit îngene de rezistenţă şi adaptare.

Explorarea, colectarea şi prezervarea ştiinţifică a resurselor genetice este o acţiune urgentăde cea mai mare importanţă. La realizarea acestui obiectiv trebuie să se implice:- cercetătorii- complexele mari de creştere a animalelor- asociaţiile naţionale al căror obiect de activitate conservarea resurselor genetice ale animalelor- guvernele (prin acte legislative)- organismele internaţionale (FAO, comisii UE, organisme regionale)- crescătorii particulari de ovine.

Identificarea materialului biologic reprezintă o etapă indispensabilă în estimareapotenţialului genetic existent, precum şi în selecţia şi ameliorarea animalelor. Metodica de identificareşi de caracterizare a animalelor s-a bazat şi se bazează încă pe caractere cantitative fenotipice, criteriicare prezintă un înalt grad de subiectivitate. Proiectul nostru îşi propune să aplice o metodă mai exactăde identificare a animalelor, o mai rapidă previziune a tendinţelor evoluţiei acestora şi o mai bunăcaracterizare a raselor de oi în context econogenic.

Page 6: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Metodologia cercetării

Material biologicCercetările pentru atingerea obiectivelor proiectului se vor efectua pe populaţii de

ovine din diferite exploataţii zootehnice:

● Ferme de elită şi de înmulţire (de obicei din staţiunile de cercetare-dezvoltare pentrucreşterea ovinelor în funcţie de specificul lor rasial, precum:- ICDCOC Palas-Constanţa pe Merinos de Palas şi liniile derivate din aceasta;- SCDCOC Popăuţi-Botoşani pe Karakul de Botoşani- SCDCOC Secuieni-Bacău pe Ţigaie- SCDCOC Caransebeş pe Ţurcană

● Ferme de producţie (ferma de ovine a SC AGRO IND COM SRL Botoşani sau fermeparticulare de tip individual sau asociativ aflate în observaţia agentului economic pe ecotipuride Karakul şi Ţurcană).

Eşantionarea animalelor a fost făcută în funcţie de cerinţele experimentului pecriterii de vârstă, sex, varietate de culoare, linie zootehnică, tip morfo-productiv, ecotip, arealgeografic, specific tehnologic etc.

Page 7: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Metode de cercetare

Tipizarea genetică a ovinelor se va realiza prin metode specifice de laborator.

Metode de cercetare a sistemelor genetico-biochimice▪ identificarea fenotipurilor de hemoglobină, transferină, albumină şi alte proteine polimorfe

se va realiza prin metode electroforetice specifice fiecărei proteine;▪ identificarea fenotipurilor elementelor minerale (potasiu, sodiu etc.) cu distribuţie

discontinuă se va realiza prin metoda flamfotometrică;

Metode de cercetare a sistemelor imunogenetice▪ identificarea fenotipurilor factorilor de grupă sanguină se va realiza prin metoda

imunoserologică a testului hemolitic;

Metodologia determinării markerilor moleculari▪ identificarea markerilor moleculari (gena Calpastatină, gena Sindromului Spider Lamb,

genele fecundităţii, .lactoglobulinei, s1-cazeinei, microsateliţi de tip OAR şi MAF etc.) se varealiza prin metoda PCR-RFLP.

Page 8: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Metode de testare şi interpretare statistică a rezultatelor experimentale

Datele primare pentru calcularea parametrilor statistici vor fi reprezentate defrecvenţele alelice ale structurilor din cadrul sistemelor genetico-biochimice,imunogenetice şi genetico-moleculare.

Procedee de statistică matematică (clasică)

Ht = heterozigoţia populaţiei k;n = numărul de indivizi;x = frecvenţa alelică la locus-ul i;

, în care:

fi - reprezintă frecvenţa observată (practică, empirică);i – reprezintă frecvenţa aşteptată (teoretică, estimată).

în care:

Estimarea gradului de heterozigoţie al populaţiilor de ovine:

Testarea stării de echilibru genetic Hardy-Weinberg în populaţii - prin testului Hi pătrat (2):

Page 9: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Calcularea distanţei genetice (D) dintre taxoni - prin metoda Nei:

cu:

- D = distanţa genetică standard;- t = timpul de diferenţiere;- = procentul de substituire a genelor pe locus şi pe an, a cărei valoare este de 10-7

- Jxy = probabilitatea de identitate genetică între două populaţii x şi y

1 până la k alele în cadrul unui număr de 1 până la n loci unde p este frecvenţa genelor

- Jx = probabilitatea de identitate genetică în cadrul populaţiei x

- Jy = probabilitatea de identitate genetică în cadrul populaţiei y

Page 10: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Procedee de statistică informaţională

Comensurarea gradului de similaritate sau diferenţiere genetică dintre diferiţi taxoni -prin corelaţia informaţională (Cx,y):

în care:

sunt ponderile (frecvenţele) pentru prima, respectiv a doua populaţie

Prin normarea corelaţiei se obţine coeficientul de corelaţie informaţională (Rx,y)

Valoarea coeficientului de corelaţie informaţională variază între 0 şi 1

- coeficientul de corelaţie informaţională Rx,y poate atinge valoarea 1 numai dacă ponderea şi corespunzătoarea sa au valoarea 1;

- coeficientul de corelaţie informaţională Rx,y ia valoarea 0 numai dacă cele două populaţii

nu au nici o caracteristică comună, sunt străine una de alta, deci sunt în relaţie de estraneitate.

Page 11: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Cuantificarea gradului de polimorfism genetic

Estimarea diversităţii genetice (d) a unei structuri biologice polimorfe -prin entropia informaţională (H):

unde K=1/m

În consecinţă, coeficientul de diversitate se obţine astfel:

d=1-H

● Avantajul acestei metode este că coeficientul de diversitate ia valori între 0 şi 1 şi că elnu necesită o corecţie pentru a compara două structuri cu un număr diferit de stări(clase).

● Dezavantajul este că dacă valoarea frecvenţei unei stări este 0, parametrul H nu poatefi calculat deoarece funcţia logaritmică nu este definită în punctul 0. Pentru remediereaacestui dezavantaj se foloseşte energia informaţională.

Page 12: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Cuantificarea diversităţii genetice (d) a unei structuri biologice polimorfe -prin energia informaţională (e):

în care:

p = probabilitatea (care variază de la 0 la 1); m = numărul de clase (stări)

- Indicatorul ia valoare maximă (1), când în sistem o stare are frecvenţă maximă, celelalte stări având frecvenţe nule;- Indicatorul ia valoare minimă (1/m), când toate stările au frecvenţe egale.

Aşadar, coeficientul de diversitate poate fi definit astfel:

d=1-e

● Avantajul acestei metode este că ea permite măsurarea estimativă a diversităţii.● Dezavantajul ei este că coeficientul de diversitate ia valori între 1 şi 1/m (care poate fiapropiat de 0, dar niciodată 0).

Pentru a remedia acest inconvenient, în literatura matematică de specialitate a fost introdusindicatorul denumit energie informaţională corectată (ec).

Page 13: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Cuantificarea diversităţii genetice (d) a unei structuri biologice polimorfe -prin energia informaţională corectată (ec):

Acest parametru măsoară cu exactitate gradul de diversitate genetică,luând valori între 0 şi 1, inclusiv în punctele 0 şi 1,

permiţând reducerea unui sistem la o simplă clasă (stare) :

Conform acestei formule, coeficientul de diversitate devine:

dc=1-ec

Prin extensie, parametrul energiei informaţionale este strâns legat de cel alcorelaţiei informaţionale. În fapt, sub aspect cuantificabil, energia informaţională estecorelaţia unei populaţii cu ea însăşi:

Pentru o percepţie mai amplă a expresiei polimorfismului tuturor sistemelor genetice vor fi calculate energia informaţională complexă (et) şi diversitatea genetică complexă (dt).

Page 14: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Rezultate şi DiscuţiiModel demonstrativ pentru corelaţia informaţională

Determinarea corelaţiilor informaţionale şi a distanţelor genetice dintre diferite rase,populaţii, varietăţi, linii sau alte ecotipuri reflectă gradul de similaritate genetică sau dediferenţiere genetică dintre aceste entităţi taxonomice în cursul formării, evoluţiei şiconsolidării lor.

▪ Dacă coeficienţii distanţelor genetice înregistrează valori foarte mici, atunci între entităţiletaxonomice analizate există grade foarte joase de diferenţiere genetică (tab. 1).▪ Totodată, valorile mari ale coeficienţilor de corelaţie informaţională sugerează şi maielocvent că între structurile ce alcătuiesc patrimoniul ereditar al acestor entităţi existăsimilarităţi genetice de un înalt nivel (tab. 1, fig. 1).

▪ Dacă distanţele genetice dintre taxoni sunt mari, atunci între aceştia există o marediferenţiere genetică (tab. 1).▪ În acelaşi context, valorile scăzute ale coeficienţilor de corelaţie informaţională arată căsimilaritatea genetică dintre taxoni este scăzută (tab. 1, fig. 1).

Trebuie precizat că, sub aspect valoric, corelaţia informaţională este cu mult mai sugestivăîn a demonstra similaritatea sau diferenţierea genetică dintre diferite entităţi taxonomicedecât distanţa genetică.

Page 15: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Tabelul 1Distanţele genetice (D) şi coeficienţii de corelaţie informaţională (Rx,y) dintre diferite rase de ovine

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

A-B A-C A-D A-E A-F B-C B-D B-E B-F C-D C-E C-F D-E D-F

Rasele de ovine

Coeficienţii de corelaţie informaţională Rx,y

Figura 1. Coeficienţii de corelaţie informaţională (Rx,y) dintre diferite rase de ovine

Page 16: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Model demonstrativ pentru diversitatea genetică

Raporturile dintre frecvenţele alelelor ce alcătuiesc arhitectura fiecărui sistem încadrul fiecărei rase sunt determinante în definirea mărimii coeficienţilor de corelaţieinformaţională şi de diversitate genetică.

▪ Diversitatea genetică arată, într-o formă cuantificată, gradul de variabilitate a unuisistem, reprezentând repartizarea frecvenţială a tuturor alelelor într-un sistem genetic.

▪ Energia informaţională (e) şi diversitatea genetică (d) sunt concepte operaţionalecomplementare, valorile lor fiind invers proporţionale:

- cu cât una din alele înregistrează frecvenţe mai ridicate în detrimentul altor alele, cuatât creşte energia informaţională, dar scade, cu aceeaşi unitate de măsură,diversitatea genetică şi invers.

- atunci când în sistem este fixată o singură alelă energia informaţională este absolută(1), iar diversitatea genetică este nulă; dimpotrivă, atunci când în sistem toate aleleleau o reprezentare egală energia informaţională este zero, iar diversitatea geneticăeste maximă (1).

Datele experimentale arată o precizie mai mare a utilizării energiei informaţionale încomparaţie cu entropia informaţională pentru cuantificarea polimorfismului genetic(tab. 2, fig. 2).

Page 17: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Tabelul 2Valorile diversităţii genetice (d) [calculate cu energia informaţională (e) şi cu entropia

informaţională (H)] la diferite rase de ovine

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

A B C D E F

Rasele de ovine

Parametri statistico-informaţionali e d

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

1

A B C D E F

Rasele de ovine

Parametri statistico-informaţionali H d

Figura 2. Diversitatea genetică (d) [calculată cu energia informaţională (e) şi cu entropia informaţională (H)] la diferite rase de ovine

Page 18: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Modele structurale de clasificare şi reprezentare ale sistemelor biologice

Pentru o înţelegere cât mai riguroasă şi o prezentare cât mai plastică a biodiversităţii, atâtcorelaţia informaţională, cât şi diversitatea genetică vor avea o proiecţie în plan bidimensionalca:

● structură ierarhică, prin analiză cluster (AC): se poate vedea modul în care elementelesistemului biologic sunt diferenţiate sau grupate între ele (elementele sistemului biologic +relaţiile dintre ele);

Page 19: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

● structură topologică, prin scalare multidimensională (MDS): utilizatorul are posibilitateade a vedea structura spaţială a sistemului biologic (distanţele dintre elementele componenteşi poziţionarea lor în cadrul sistemului biologic);

Page 20: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

● spaţiul factorilor extraşi, prin analiză discriminatorie: poate fi folosită pentrudeterminarea clasei (taxonului) din care face parte un individ (este diferită de ceilalţi algoritmitaxonomici, în sensul în care nu furnizează structura ierarhică sau topologică a sistemuluianalizat, ci tipizează obiectele din clase sau taxoni, în general).

Page 21: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Raţiuni pentru conservarea genetică

Există mai multe criterii majore care ar putea fi folosite în decizii de prioritizare a raselorpentru acţiuni concrete de conservare:

- menţinerea şi accentuarea fenomenului heterozisului şi folosirea avantajului acestuia în practicazootehnică;

- atenuarea plafonării diversităţii genetice cauzată de presiunea selecţiei;- trăsăturile de valoare economică actuală; o rasă cu una sau mai multe însuşiri economice valoroase ar

putea fi de interes pentru scopuri de conservare în funcţie de importanţa lor economică într-un moment dereferinţă.

- promovarea unei politici asiguratorii împotriva schimbărilor climatice, răspândirii bolilor (zoonozelor), aschimbării stilului de hrană a omenirii, a schimbărilor sociale (cauzate de modificările arealelor de creştere aanimalelor) şi a erorilor de selecţie (răspândirea unei boli genetice datorită folosirii îndelungate a unuireproducător tarat);

- gradul de periclitare a rasei în funcţie de mărimea populaţiilor sale actuale. Monitorizarea mărimiipopulaţiilor este importantă deoarece aceasta poate indica tendinţe evolutive semnificative şi să dea un primavertisment ca unele acţiuni de conservare să fie necesare înainte ca rasa să devină pe cale de dispariţie.

- valorile culturale şi istorice: istoria noastră este strâns legată de practicile agricole privind folosirearaselor particulare, specifice anumitor zone, rasele fiind considerate ca făcând parte din patrimoniul culturalşi istoric al zonei respective.

- valoarea specială a unui peisaj: unele rase au o lungă tradiţie de păşunat pe pajiştile montane sau înzone marginale.

- trăsături cu valoare ştiinţifică; pentru cercetarea unor trăsături de interes agricol şi ştiinţific atunci cândanimalele sunt folosite ca modele genetice pentru rezolvarea unor interese de ordin uman, economic, social.

- unicitatea genetică; menţinerea variabilităţii în cadrul speciilor pentru a asigura existenţa continuă araselor distincte separate genetic (implicit, prin menţinerea variaţiei în interiorul raselor) este foarteimportantă.

Page 22: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Beneficiile elaborării şi aplicării acestei metodologii:- este oglindită adevărata dimensiune a gradului de polimorfism al tuturor sistemelor genetice;- diversitatea genetică poate fi considerată ca un indicator al vechimii unei populaţii;- prezintă ordinea ierarhică a sistemelor genetice sub aspectul gradului lor de polimorfism;- se cuantifică gradul de organizare sistemică, mărime care este direct proporţională cu gradul de

polimorfism al sistemelor incriminate, deci cu diversitatea lor genetică, şi invers proporţională cuenergia informaţională;

- se evaluează evoluţia polimorfismului genetic în diferite etape istorice ale unei entităţi taxonomiceîn funcţie de impactul condiţiilor mediale în care s-au creat şi şi-au dus existenţa, precum şi decriteriile de selecţie folosite în ameliorarea animalelor.

- se defineşte intensitatea şi specificul interrelaţiilor dintre rasele de ovine, precum şi variabilitateagenetică la specia ovină: în genetică, variabilitatea caracterială este esenţială reprezentând câmpulde acţiune al selecţiei;

- se poate realiza elucidarea originii filogenetice a raselor, cronologia formării lor, vechimeaacestora, gradul de consolidare genetică;

- contribuie la determinarea gradului de similaritate şi de diferenţiere genetică dintre diferitele rasede ovine, precum şi la definirea semnificaţiei relaţiilor interrasiale, acestea fiind informaţii de bază înprocesul încrucişării pentru crearea de noi rase, ecotipuri sau tipuri morfo-productive;

- conceperea unor programe mai performante de ameliorare a raselor vechi sau a celor nou-createsau ale unor entităţi infrarasiale (ecotipuri, tipuri morfo-productive, subpopulaţii, varietăţi, linii, maimult sau mai puţin înrudite genetic) poate avea ca bază de iniţiere această metodologie;

- utilizând conceptele de statistică informaţională, se poate determina intensitatea presiunii deselecţie, dar în special specificitatea procesului de selecţie în ameliorarea animalelor;

- se semnifică starea de echilibru genetic al populaţiilor din cadrul diferitelor rase şi se estimeazăprognozarea dinamicii populaţionale în decursul generaţiilor, asigurându-se condiţii pentrumenţinerea homeostaziei genetice prin mecanisme specifice de autoreglare.

Page 23: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Rezultate obţinute privind realizarea obiectivelor fazei:

♦ studiu tehnico-ştiinţific privind biodiversitatea la specia ovină folosind ca instrumenteoperaţionale markerii genetici;

♦ metode experimentale de laborator privind identificarea fenotipurilor de proteine şi mineralecu caracter polimorf prin proceduri electroforetice, imunoserologice şi flamfotometrice;

♦ protocoale de identificare şi analiză ale markerilor genetico-biochimici, imunogenetici şigenetico-moleculari la ovine;

♦ metodologie statistică de evaluare a corelaţiei informaţionale şi a diversităţii genetice princoncepte de statistică informaţională;

♦ model experimental de cuantificare a biodiversităţii la ovine cu proiectare bidimensională prinanaliză cluster, scalare multidimensională şi analiză discriminatorie;

♦ procedură de inventariere a resurselor genetice sub aspectul mărimii şi numărului raselor şisubpopulaţiilor, a numărului de indivizi, a sex-ratio-ului etc., folosind markerii genetici ca instrumenteoperaţionale şi concepte de statistică informaţională ca mijloace de cuantificare a biodiversităţii;

♦ raport metodologic referitor la organizarea experimentală în ferme de elită, de înmulţire şi deproducţie;

♦ articole publicate în reviste de specialitate: un articol publicat în „Lucrările ştiinţifice aleInstitutului Naţionall de Biologie şi Nutriţie Animală” Baloteşti;

♦ comunicări susţinute la manifestări ştiinţifice; o comunicare susţinută în cadrul manifestăriiştiinţifice internaţionale 13th International Symposium of Animal Biology and Nutrition „45 years ofanimal nutrition research in service of the Romanian animal husbandry” la Institutul Naţional deBiologie şi Nutriţie Animală.

♦ participare la un workshop “SISTEME DE PRODUCERE A LAPTELUI IN ESTUL EUROPEI”,organizat de Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Biologie și Nutriție Animală, Baloteşti

Page 24: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

Concluzii

. Prima fază a proiectului a avut în vedere definirea obiectivelor specifice acesteia,stabilirea metodelor experimentale, formularea ipotezelor de lucru şi stabilirea unui set demăsuri prioritare pentru desfăşurarea normală a tuturor activităţilor din cadrul tuturorfazelor proiectului pentru atingerea ţintei principale a proiectului: realizarea unuimanagement sustenabil al patrimoniului genetic şi de conservare a biodiversităţii la speciaovină.

. S-a făcut o inventariere a resurselor genetice la rasele de ovine din ţară şi dinstrăinătate până în stadiul actual, inventariere prin procedee clasice.

. Lucrarea fundamentează o metodologie nouă, modernă şi suplă de cuantificarea adiversităţii genetice la specia ovină care utilizează markerii genetici în prelucrări statistico-informaţionale.

. În definirea demersului metodologic, consecutiv construcţiei modelului experimental,au fost avute în vedere trei mari direcţii prioritare:

- stabilirea protocoalelor de identificare a markerilor genetici ce prezintă interes privindbiodiversitatea la ovine;

- fundamentarea conceptelor de statistică informaţională în genetica calitativă aanimalelor în vederea cuantificării diversităţii genetice la ovine;

- precizarea metodelor de determinare a trăsăturilor morfologice, productive,reproductive şi de fiziologie normală şi patologică ale ovinelor în context econogenic;

Page 25: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor ...OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică

. Cerinţele pe care se bazează noua metodologie sunt:- identificarea structurilor genetice ale indivizilor (markeri genetico-biochimici, imunogeneticişi genetico-moleculari);

- elaborarea algoritmului de calcul cu concepte provenite din statistica informaţională:corelaţia informaţională (Cx,y) şi energia informaţională (e).

- crearea unei baze de date care să gestioneze şi să permită prelucrarea informaţiilorderivate din rezultatele experimentale.

. Redefinirea şi redimensionarea relaţiilor dintre rasele de ovine prin intermediulcorelaţiei informaţionale ar putea elucida problematica originii lor filogenetice, cronologiaformării raselor, vechimea acestora, gradul de consolidare genetică etc.

. Cuantificarea polimorfismului unor structuri genetice, utilizând energia informaţională,va permite evaluarea resurselor genetice, a gradului de organizare sistemică şi a evoluţieidiversităţii sistemelor genetice sub acţiunea factorilor ambientali, selectivi şi tehnologiciîncât, prin selecţie, să aibă loc o creştere a performanţelor productive şi reproductive, arezistenţei la boli şi a heterozisului.

. Au fost estimate riscurile ce pot interveni în limitarea activităţilor proiectului şiposibilităţile de eliminare a acestora, dar au fost evaluate şi şansele de îndeplinire cu succesa obiectivelor proiectului.

. Inventarierea resurselor genetice prin această metodologie reprezintă informaţii debază în procesul încrucişării pentru crearea de noi rase, ecotipuri sau tipuri morfo-productiveşi este utilă pentru fundamentarea unor programe de conservare a potenţialului genetic alunor entităţi biologice de interes economic când acest potenţial tinde să scadă ca urmare adispariţiei unor rase sau a omogenizării populaţiilor de animale.