Analysis of association between a microsatellite at intron 1 of the insulin-like growth factor 1 (IGF1) gene and fat deposition, meat production and quality traits in Italian Large White and Italian Duroc pigs

A few studies have shown that a microsatellite at intron 1 of the insulin-like growth factor 1 (IGF.1) gene is associated with several production traits in a few pig populations. In the current work we evaluated associations between this microsatellite and production traits in Italian Large White and Italian Duroc pigs. Association studies were carried out on a total of 1120 animals using two experimental designs: i) a selective genotyping approach based on extreme and divergent Italian Large White pigs for back fat thickness (BFT) estimated breeding value (EBV) or on extreme and divergent Italian Duroc pigs for visible inter-muscular fat (VIF) EBV; and ii) analysis of unselected pigs (random groups) coming from populations of the two breeds. Allele distributions between Italian Large White and Italian Duroc pigs were different (P<0.05) with longer alleles being more frequent in Italian Large White. Results of the association analyses from two different random groups showed that this marker affects average daily gain EBV, lean cut EBV and BFT EBV in Italian Large White and BFT EBV in Italian Duroc (P<0.05). Association analysis carried out with random residuals confirmed, to some extent (P=0.096), the effects on BFT in the same animals. However, this result was not confirmed in the two extreme and divergent Italian Large White groups used in the selective genotyping exper- iment. These inconsistent results may indicate that the effect of the IGF1 microsatellite is doubtful in the investigated finishing pigs.

Il legame tra un prodotto di origine animale e la razza da cui questo è originato rappresenta un aspetto importante per la valorizzazione di alcune produzioni. Il maggior prezzo che questi prodotti spuntano sul mercato fa emergere l’esigenza di poter autenticare o tracciare i prodotti mono-razza per smascherare e scoraggiare possibili frodi. A questo scopo sono stati proposti sistemi di analisi del DNA, alcuni dei quali utilizzano marcatori in geni che determinano il colore del mantello, che è uno dei principali caratteri che differenziano tra di loro le razze. Diverse mutazioni nel gene melanocortin 1 receptor (MC1R) sono già state associate a particolari effetti sul colore del mantello nella specie bovina. In questa ricerca abbiamo studiato la presenza dei principali alleli al locus MC1R, per valutare la possibilità di utilizzare questo gene per l’autenticazione e la tracciabilità di razza dei prodotti lattiero-caseari. Le mutazioni che permettono di distinguere questi alleli sono state analizzate utilizzando protocolli di PCR-RFLP e PCR-APLP su un totale di 1360 animali appartenenti a 18 razze bovine. Per ognuna delle seguenti razze, Frisona Italiana, Bruna Italiana, Pezzata Rossa Italiana, Jersey, Rendena, Reggiana e Modenese, è stato possibile analizzare più di 70 animali. L’allele Ed è stato identificato nella razza Frisona Italiana con una frequenza dello 0,886. L’allele E (nomenclatura che include tutti gli alleli tranne che e, Ed e E1) è stato identificato con alta frequenza nella Bruna Italiana (0,591), Rendena (0,738), Jersey (0,955) e Modenese (0,961) e con bassa frequenza nella Pezzata Rossa Italiana (0,029). Inoltre, questo allele è stato osservato nella Rossa Svedese, Rossa Danese, Grigio Alpina, Piemontese, Romagnola, Marchigiana e Chianina. In alcune di queste razze (Bruna Italiana, Rendena, Grigio Alpina, Piemontese, Rossa Svedese e Rossa Danese) è stato identificato anche l’allele E1. L’allele e è risultato fissato nella razza Reggiana e quasi fissato nella razza Pezzata Rossa Italiana. Inoltre, con bassa frequenza, è stato identificato in tutte le altre razze analizzate, tranne che nella Marchigiana. Le differenze osservate tra razze esaminate indicano che, almeno in alcuni casi, è possibile utilizzare i polimorfismi del gene MC1R per escludere o confermare l’impiego di latte di una determinata razza nella produzione di un prodotto lattiero-caseario. Il caso più interessante è quello del formaggio Parmigiano Reggiano prodotto con l’uso esclusivo di latte di bovine di razza Reggiana. Infatti, essendo presente in questa razza soltanto l’allele e il rilievo analitico di qualsiasi altro allele nel DNA estratto dal formaggio rivela l’uso di latte proveniente da altre razze. La messa a punto di un metodo PCR-RFLP per l’analisi del DNA estratto da prodotti lattiero caseari, incluso il Parmigiano Reggiano di oltre 24 mesi di stagionatura, rappresenta uno strumento importante per la difesa di questo prodotto mono-razza da eventuali frodi. I risultati ottenuti su 10 forme di formaggio prodotto esclusivamente con latte di bovine di razza Reggiana e su 15 forme di Parmigiano Reggiano commerciale ottenuto senza restrizione della razza di origine del latte hanno mostrato la validità del metodo del quale è stata valutata anche la sensibilità