Progetto BECH. GRIS: caratterizzazione genetica, conservazione e recupero della razza caprina Grigia delle Valli di Lanzo

The Bech.Gris project serves as a model for the genetic and morphological characterization and conservation of the Grigia delle Valli di Lanzo goat, also known as Fiurinà, emphasizing the importance of strategic management of genetic resources to ensure the survival of native breeds and the safeguarding of livestock heritage. To implement this project, 13 farms were involved, from which 245 blood samples were collected. A representative sample of 192 individuals was then genotyped using the GGP Goat 70K chip, which overlaps with approximately 34,000 SNPs from the Illumina Goat 60K chip. One of the key aspects of the project is the annual collection of young bucks from the participating farms. These bucks are housed at the Veterinary Special Didactic Structure (SDSV), where the Bucks Center for the Grigia delle Valli di Lanzo goat breed was established. Nine bucks were selected from five farms, evaluated both genetically and morphologically to identify the best breeding candidates. For the morphological evaluation of the young bucks, measurements of height at the withers, body length, chest circumference, and weight were taken weekly to monitor their growth progress. The results indicated a healthy physiological development, although influenced by genetic, behavioral, and management factors. Simultaneously, genetic analyses were conducted using the PLINK software on the collected samples, applying various methodologies: Multi-Dimensional Scaling (MDS) analysis, estimation of inbreeding (F) as an index of observed homozygosity, analysis of regions of homozygosity (RoH), Identity by Descent (IBD) analysis, and a genomic relationship matrix. Additionally, an Admixture study was performed to assess the genetic flow between the Fiurinà breed and five other goat breeds (Camosciata, Saanen, Roccaverano, Vallesana, and Valdostana). The MDS analysis showed a largely homogeneous distribution of the samples, with Camosciata and Saanen breeds overlapping with most of the Fiurinà samples. Inbreeding and RoH analyses revealed notable variability between farms. The IBD analysis was used to verify the relationships between individuals sampled from different farms, aiming to identify the most suitable farms for distributing bucks raised at the Bucks Center. The results indicated genetic interactions between different farms, as confirmed by the genomic relationship matrix. Consequently, the selection of bucks and farms was based on those with no genetic similarity, thus minimizing the risk of inbreeding. Finally, the results from the Admixture analysis indicated that the Fiurinà breed has distinct breed characteristics, with some specific traits found in particular farms, and genetic affinities with the Valdostana breed. Future plans for the project include the continuous collection of samples to expand the genetic database and the establishment of a breed standard. In conclusion, the Bech.Gris project provides a solid foundation for conservation strategies of the Grigia delle Valli di Lanzo goat, promoting the biodiversity and sustainability of the breed.

Il progetto Bech.Gris si configura come un modello di caratterizzazione e conservazione genetica e morfologica applicata alla capra Grigia delle Valli di Lanzo, anche detta Fiurinà, evidenziando l'importanza di una gestione strategica delle risorse genetiche per garantire la sopravvivenza delle razze autoctone e la salvaguardia del patrimonio zootecnico. Per la sua realizzazione, sono stati coinvolti 13 allevamenti da cui sono stati prelevati 245 campioni di sangue di cui un campione rappresentativo di 192 esemplari è stato successivamente genotipizzato utilizzando il chip GGP Goat 70K, che include una sovrapposizione di circa 34.000 SNP con il chip Illumina Goat 60K. Uno degli aspetti chiave del progetto è il prelievo annuale di giovani becchi dalle aziende campionate. Questi vengono accolti presso la Struttura Didattica Speciale Veterinaria (SDSV), dove è stato allestito il Centro Becchi della razza caprina Grigia delle Valli di Lanzo. Sono stati selezionati nove becchi provenienti da cinque aziende, che sono stati valutati sia geneticamente che morfologicamente per individuare i migliori riproduttori. Per la valutazione morfologica dei giovani becchi sono state misurate settimanalmente l’altezza al garrese, la lunghezza del tronco, la circonferenza toracica e il loro peso per poter monitorarne l'andamento della crescita. I risultati ottenuti indicano un andamento fisiologico sano, influenzato però anche da fattori genetici, comportamentali e gestionali. In contemporanea, sono state eseguite analisi genetiche tramite l’utilizzo del programma PLINK sui campioni prelevati, includendo diverse metodologie: l'analisi Multi-Dimensional Scaling (MDS), la stima della consanguineità (F stimato come indice di omozigosi osservata); l'analisi delle regioni di omozigosi (RoH); l'analisi delle Identità per Discendenza (IBD); la matrice di parentela genomica; inoltre, è stato effettuato lo studio dell'Admixture tra la razza Fiurinà e altre cinque razze caprine (Camosciata, Saanen, Roccaverano, Vallesana e Valdostana), al fine di valutare il flusso genico. Le analisi MDS (Multidimensional Scaling) hanno evidenziato una distribuzione prevalentemente omogenea dei campioni, anche nel confronto con Camosciata e Saanen, che tendevano a sovrapporsi con la maggior parte dei campioni della razza Fiurinà. Le analisi riguardanti la consanguineità e le regioni di omozigosi hanno rivelato una notevole variabilità tra allevamenti. L'analisi dell'Identity by Descent (IBD) è stata utilizzata per verificare le parentele tra gli individui campionati nei vari allevamenti. L'obiettivo di questa analisi era individuare gli allevamenti più idonei per la distribuzione dei maschi allevati nel Centro Becchi. I risultati ottenuti indicano che esistono interazioni genetiche tra i diversi allevamenti, confermate anche dall’analisi della matrice di parentela genomica, pertanto, la scelta si è orientata verso becchi e allevamenti che non presentavano alcun grado di somiglianza genetica, riducendo così il rischio di consanguineità. Infine, i risultati dell’Admixture mostrano che la razza Fiurinà possiede caratteristiche distintive di razza, con qualche specificità per alcuni allevamenti, oltre a presentare affinità genetiche con la razza Valdostana. I piani futuri del progetto prevedono la raccolta continua di campioni per ampliare la banca dati genetica e la definizione di uno standard di razza. In conclusione, il progetto Bech.Gris fornisce una solida base per le strategie di conservazione della capra Grigia delle Valli di Lanzo, promuovendo la biodiversità e la sostenibilità della razza.