Projecte H2020 GenTORE: Eines de gestió genòmica per optimitzar la resiliència i l'eficiència
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2017 -2022
- Pressupost assignat 6.999.999,75 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto GenTORE
L'objectiu de GenTORE és desenvolupar eines innovadores de selecció i gestió basades en el genoma per optimitzar la resiliència i eficiència (R&E) del bestiar en entorns molt diversos. Aquestes eines, que incorporen variables genètiques i no genètiques, seran aplicables a tots els sistemes (carn, llet i mixtos), augmentant així la sostenibilitat econòmica, ambiental i social dels sistemes europeus de producció de carn i llet. Per aconseguir-ho, GenTORE reuneix:
- Experiència científica multidisciplinària en genòmica, avaluació ambiental, fisiologia nutricional, gestió sanitària, ramaderia de precisió, models matemàtics i socioeconomia.
- Socis i parts interessades que representen organitzacions de cria, empreses de tecnologia agrícola, serveis d'assessorament agrícola i veterinari, i sectors agrícoles (ecològic, pasturatge, etc.).
- Una base de dades única que inclou més d?un milió de genotips.
Aquest equip multiactor desenvoluparà eines per a: selecció multiracial per a R&E, caracterització de diversos entorns agrícoles, fenotipat a gran escala de R&E utilitzant tecnologia in situ, gestió in situ de decisions de cria i sacrifici, i predicció de les conseqüències per a la resiliència de les explotacions ramaderes de canvis en la cria i la gestió. Aquestes eines estan dissenyades per ser aplicables en condicions comercials al final del projecte. Permetran un ús més gran de la diversitat genòmica en les races de bestiar, per exemple, mitjançant l'ús de creus selectius per optimitzar l'entorn de producció local.
També permetran als administradors d'explotacions ramaderes, els seus assessors i els responsables polítics avaluar la importància relativa de la cria per a la resiliència animal davant de la cria per a l'eficiència, pel que fa a la resiliència del sistema. Com a tal, GenTORE no només permetrà l'ús d'informació genòmica per facilitar la biologia predictiva dels trets relacionats amb l'eficiència i la resiliència, sinó que també augmentarà la resiliència de la producció ramadera davant dels reptes actuals i futurs del canvi climàtic i la seguretat alimentària.
Eines per adaptar el bestiar al vostre entorn: Identificar quin genotip de bestiar és el més adequat per als entorns actuals i futurs, i que sigui prou resilient, requereix trobar la combinació òptima de resiliència i eficiència animal. No obstant això, atesa la diversitat dels entorns agrícoles europeus, no hi ha una solució universal. A més, aquests trets solen estar mal definits i són difícils de mesurar. Els científics de GenTORE han desenvolupat dues bases de dades públiques que combinen la topografia regional amb la informació climàtica i els tipus de granja per ajudar a pronosticar els efectes del canvi climàtic en els sistemes de producció de bestiar lleter i de carn per regió.
També han elaborat models de predicció del rendiment al llarg de la vida dels animals per a bestiar lleter i de carn, utilitzant mesures d'eficiència i impacte ambiental. Això permetrà als criadors i ramaders identificar si lentorn de producció local pot suposar un desafiament per als animals. Posteriorment, en classificar els seus animals en termes de resiliència i eficiència productiva, els ramaders podran decidir quines s'adaptaran millor a les condicions locals, com ara races pures o croades, o si convé vendre'ls. Això vol dir que se seleccionen els millors animals per a l'entorn local. Fenotipat millorat per a resiliència i eficiència: La resiliència i l'eficiència són trets complexos i variables en el temps. A més, no tenim referències pràctiques, a gran escala, per predir quins animals joves seran bones vaques. Les tecnologies utilitzades a la PLF poden proporcionar les dades longitudinals necessàries necessàries per fenotipificar la resiliència i l'eficiència. GenTORE ha desenvolupat nous mètodes per quantificar la resiliència i l'eficiència, com a model de regressió aleatòria de trets múltiples que utilitza aquestes dades d'alta freqüència per mesurar l'eficiència. Això permet avaluar l'eficiència no només en períodes fixos, sinó en tots els moments de la lactància en vaques lleteres i del període de creixement en bestiar boví de carn. També ha desenvolupat un sistema de puntuació per avaluar la puntuació de resiliència al llarg de la vida (LRS) i mètodes per quantificar la resiliència davant les alteracions a la corba de producció de llet durant la lactància. El model permetrà al ramader avaluar la capacitat de la vaca per tornar a parir i proporciona una estimació de la seva vida productiva. Els ramaders podran utilitzar la recopilació dinformació a lexplotació per calcular el LRS de cada animal i classificar totes les vaques del ramat.
Això els ajudarà a predir el LRS en etapes primerenques de la vida per identificar quines vaques criar i mantenir. GenTORE també ha explorat el potencial de noves tecnologies, com els drones, per recopilar dades quan els animals pasturen. A mesura que aquesta i altres tecnologies s'abarateixin i s'implementin amb més freqüència, la classificació i la predicció seran més precises. Eines genòmiques: Hi ha quatre maneres diferents en què les eines genòmiques poden brindar solucions als desafiaments que enfronten els agricultors: proporcionar les eines genòmiques per a l'encreuament sistemàtic per tal d'aprofitar la complementarietat de diferents races per generar creus particularment adaptades a entorns específics; millorar el modelatge de les interaccions genotip-ambient per tal d'aprofitar les dades genètiques en diferents entorns; incorporar trets deficiència i resiliència més precisos; i proporcionar les eines per millorar les decisions de gestió de la criança a la granja. GenTORE ha desenvolupat prometedors mètodes genòmics multiracials per avaluar conjuntament individus de raça pura, creuats i barrejats amb patrons complexos de contribucions genòmiques de diferents races.
Es va provar un mètode BLUP d'un sol pas de raça d'origen en un gran conjunt de dades amb més de 300.000 individus genotipats i milions de fenotipats de cinc races principals i s'implementa en un conjunt d'eines disponible per a la indústria de la criança. De la mateixa manera, GenTORE ha desenvolupat protocols i canals d'anàlisi per a models GxE en què els efectes de les variants genòmiques individuals poden diferir entre entorns. Aquests es basen en metodologies de models lineals mixtos que ja utilitzen generalment els centres d'avaluació animal a la cria de bestiar. GenTORE també ha incorporat el fenotipat millorat de la resiliència i l'eficiència en l'avaluació genòmica de la resiliència i l'eficiència, i ha proporcionat eines de gestió de la cria a la granja que incorporen informació genòmica. Aquestes eines conduiran a sistemes ramaders més eficients i resilients mitjançant una millor utilització i selecció en sistemes de creuament, una millor selecció dins i entre entorns i millors decisions de gestió.
Estratègies de cria per a la mitigació: Les eines genètiques es poden utilitzar per reduir les emissions per kg de producte mitjançant la millora de la productivitat i l'eficiència, la reducció del malbaratament a nivell de ramat i la reducció de les emissions per selecció directa quan les emissions dels animals individuals són mesurables. GenTORE ha explorat i avaluat diverses estratègies que redueixen els costos de gestió, així com les emissions, entre les quals:
- Millora de la fertilitat: la reducció dels intervals entre parts i les inseminacions donaria com a resultat períodes improductius més curts.
- Major resiliència i longevitat: reduir el nombre de femelles de reemplaçament en creixement generaria menys emissions i costos addicionals per al ramader.
- Millor salut: reduir els períodes improductius o minimitzar les pèrdues de producció, així com el sacrifici involuntari, generaria beneficis econòmics i ambientals.
- Major eficiència alimentària: per exemple, la selecció per a un millor consum d'aliment residual afectaria directament les emissions; els animals que mengen menys per al mateix nivell de producció tendeixen a produir menys gasos amb efecte d'hivernacle (GEI). També, indirectament, en reduir les emissions associades a la producció d'aliment.
L'arribada de la genòmica i la seva aplicació a la ramaderia ha suposat un canvi radical als programes de cria. Ha millorat considerablement la precisió de la selecció i ara ofereix nombroses opcions per seleccionar trets més complexos, però de gran rellevància, com ara l'eficiència i la resiliència animal.
L'ús de la genòmica a la ramaderia ha anat acompanyat de la ràpida expansió de la Ramaderia de Precisió (GPP) mitjançant tecnologia a les explotacions ramaderes, que permet la recopilació i el seguiment de dades a gran escala i de forma rendible. Aquestes tecnologies milloraran enormement la capacitat del sector ramader per fenotipificar una gamma molt més àmplia de trets amb més detall i en poblacions més nombroses, i posteriorment seleccionar aquests trets complexos.
Durant els darrers cinc anys, el projecte GenTORE de la UE ha combinat amb èxit la genòmica i la GPP per proporcionar eines de gestió a les explotacions ramaderes que permetin millorar l'eficiència de forma sostenible utilitzant animals resilients. Aquestes eines ajudaran els ramaders a centrar-se en l'adequació dels animals a les opcions disponibles ia adaptar la ramaderia als reptes del canvi climàtic. Això inclourà la identificació danimals per criar, creuar o eliminar, cosa que farà que les empreses ramaderes siguin més eficients econòmicament, més adequades per a lentorn actual i futur, i més adequades per a les demandes dels consumidors.
Per aconseguir-ho, GenTORE ha generat resultats i impacte a les quatre àrees que es descriuen a continuació, la qual cosa serà important per assegurar el futur de la producció ramadera europea.
L'objectiu de GenTORE és desenvolupar eines innovadores de selecció i gestió basades en el genoma per optimitzar la resiliència i l'eficiència (R&E) del bestiar en entorns molt diversos. Aquestes eines, que incorporen variables genètiques i no genètiques, seran aplicables a tota la gamma de sistemes (carn, llet i mixtos) i, per tant, augmentaran la sostenibilitat econòmica, ambiental i social dels sistemes europeus de producció de carn i llet de bestiar boví. Per aconseguir-ho, GenTORE reuneix:
- Experiència científica multidisciplinària en genòmica, avaluació ambiental, fisiologia nutricional, gestió de la salut, ramaderia de precisió, modelització matemàtica i socioeconomia.
- Socis i parts interessades que representen organitzacions de millora genètica, empreses de tecnologia agrícola, serveis d'assessorament agrícola i veterinari i sectors agrícoles (orgànics, pasturatge, etc.).
Una base de dades única que inclou >1 milió de genotips. Aquest equip de múltiples actors desenvoluparà eines per a: selecció de múltiples races per a R+D, caracterització de diversos entorns agrícoles, fenotipat a gran escala de R+D utilitzant tecnologia a la granja, gestió a la granja de decisions de reproducció i selecció, i predicció de les conseqüències per a la resiliència de la granja dels canvis en la reproducció i la gestió. Aquestes eines estan dissenyades per ser aplicables en condicions comercials al final del projecte. Permetran un ús més gran de la diversitat genòmica en races de bestiar, p. ús de creus selectius per explotar millor lentorn de producció local.
També permetran als administradors de granges, als seus assessors i als responsables de la formulació de polítiques avaluar la importància relativa de la cria per a la resiliència animal davant de la cria per a l'eficiència, respecte a la resiliència del sistema. Com a tal, GenTORE no només permetrà l'ús d'informació genòmica per facilitar la biologia predictiva dels trets relacionats amb l'eficiència i la resiliència, sinó que també augmentarà la resiliència de la producció ramadera davant dels reptes actuals i futurs del canvi climàtic i la seguretat alimentària.
No totes les vaques són iguals. Mitjançant lanàlisi del genoma i el fenotip de cada vaca, el projecte GenTORE promet augmentar la sostenibilitat econòmica, ambiental i social dels sistemes de producció ramadera europeus. La ramaderia, incloent la separació del bestiar reproductor del destinat a l'escorxador, es basa en gran mesura en la intuïció i l'especulació. Però, què passaria si els ramaders poguessin basar les seves decisions en informació genètica i no genètica precisa? En aquesta nova realitat, el valor de cada animal i la seva idoneïtat per a la cria es determinarien mitjançant eines de gestió especialitzades. Això és precisament el que s'ha proposat assolir el projecte GenTORE (Eines de gestió genòmica per optimitzar la resiliència i l'eficiència), finançat amb fons europeus. «Els ramaders solen tenir moltes preguntes sobre els animals, i les respostes depenen principalment de les capacitats innates —el genotip— i l'estat actual o fenotip», explica Nicolas Friggens, investigador de l'INRAE i coordinador del projecte GenTORE. Fins fa poc, totes dues només es podien estimar de manera aproximada. Però l'arribada de la genòmica i les tecnologies automatitzades de monitoratge a les explotacions agrícoles té el potencial de canviar això del tot. "Podria proporcionar informació molt precisa per guiar les decisions més crucials dels ramaders", afirma Friggens. Basant-se directament en aquests avenços, GenTORE proporciona un conjunt d'eines que optimitzen la gestió ramadera a cada etapa del procés.
Aquestes eines permeten la selecció multiracial per a més resiliència i eficiència (R&E) del bestiar, la caracterització de diversos entorns ramaders, el fenotipat a gran escala de R&E mitjançant tecnologia in situ i la gestió in situ de les decisions de cria i sacrifici. Els ramaders poden fins i tot utilitzar GenTORE per predir les conseqüències dels canvis a la cria i la gestió en la resiliència general de l'explotació. El maneig del bestiar sota la lupa Gràcies a GenTORE, els ramaders poden classificar les vaques segons el valor lleter. Amb aquesta informació, podeu decidir quines de les vostres vaques s'han de reproduir amb semen lleter i quines amb races de carn que augmentin el valor dels vedells per a la producció de carn. Tot i això, el ventall de possibilitats és més ampli: «Amb aquesta informació genòmica de les seves vaques, els ramaders podran seleccionar els bous que presentin la combinació genètica més favorable. GenTORE ja ha desenvolupat aquestes eines i les empreses de cria i els ramaders les estan implementant», assenyala Friggens.
Per assolir aquest nivell de precisió, el consorci GenTORE va haver de compilar una base de dades única de més d?un milió de genotips i combinar-los amb fenotips de R&E. Aquesta va ser potser la part més difícil del projecte. «En algunes situacions, típicament en sistemes extensius de producció de carn, la disponibilitat de dades era molt limitada. Vam haver de fer assajos específics dins de GenTORE», afirma Friggens. Afegeix: «També volíem comprovar si era viable el monitoratge remot d'animals. Davant de la manca d'informació disponible, realitzem els nostres propis estudis amb tecnologia de drones. Aquests demostren que aquesta tecnologia té potencial, però encara no està llesta per a la seva implantació». Moltes altres eines sí que ho estan. A més de l'eina de classificació, l'equip de GenTORE ha desenvolupat amb èxit una cartografia europea que combina informació geofísica, meteorològica i tipus d'explotació, proporcionant informació clau sobre el context de producció local. També han ideat mètodes millorats per al fenotipat de R&E mitjançant tecnologies d'explotació que mesuren tant el rendiment animal (producció de llet, pes corporal, etc.) com altres aspectes com l'activitat i la temperatura.
Per acabar, van crear nous mètodes per millorar l'avaluació genòmica d'animals creuats. «Esperem que la nostra feina permeti noves generacions de vaques més ben adaptades als seus entorns de producció locals. Uns animals més ben adaptats es tradueixen en més benestar, més longevitat i una eficiència sostenible per als sistemes de producció ramadera». Les eines de gestió en explotació també permetran als ramaders adaptar les estratègies de cria per produir el nombre adequat d'animals segons les necessitats. Això significa menys animals de reemplaçament, cosa que és una bona notícia per a la petjada ambiental de la producció ramadera. «Finalment, els models de predicció a llarg termini desenvolupats a GenTORE permetran als assessors agrícoles i als agricultors anticipar i adaptar-se millor als impactes del canvi climàtic a les seves regions», conclou Friggens.
Conclusió: GenTORE ha aconseguit un gran progrés a la seva curta vida. Les seves troballes de recerca i eines per a la gestió genòmica seran de gran valor per a ramaders, criadors i investigadors que vulguin millorar l'eficiència sostenible del sector ramader.
Per obtenir més informació, visiteu www.gentore.eu, on es detalla cadascun dels quatre temes presentats, a més d'oferir una llista completa de les publicacions de resultats de GenTORE i una varietat de vídeos que el descriuen.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)