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DISEÑO DE UN PROGRAMA DE MEJORA GENETICA

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RN

-U

NF Si queremos mejorar la

producción, debemos mejorar

el genotipo y el medio

ambiente.

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¿Por qué un programa de mejoramiento animal es importante?

La eficiencia productiva es un factor principal que afecta la sustentabilidad de cualquier industria pecuaria

Un programa de mejoramiento genético es la única vía disponible para incrementar la eficiencia biológica de cualquier producción zootecnica y mantenerse competitivos

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Estructura de los programas de mejoramientoEl componente de mejoramiento genético: ¿Cómodeterminamos cuáles son los animales genéticamentesuperiores?

El componente de diseminación: ¿Cómo se diseminanrápidamente los genes de animales superiores en la población de animales de producción?

Estructura piramidal de la población

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Factores importantes en los programas de mejoramiento

¿Cuál es el objetivo del mejoramiento? ¿Cuáles rasgos requieren sermejorados? ¿Qué tan importantes son los diferentes rasgos entre ellosmismos?

¿Qué y a quiénes medimos? ¿Cuáles rasgos? ¿Cuáles animales?

¿Cuántos y cuáles animales habría que selecciónar como padres de la próxima generación?

¿Cómo apareamos los machos y las hembras seleccionados?

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Principios de mejoramiento genético por selección

Mejores fenotipos Ω mejores genotipos

Si se usan los mejores genotipos como padres, los genes buenos pasana los hijos

Se esperan mejores fenotipos de la progenie con mejores genotipos

El comportamiento productivo de la población se mejora con el tiemposi se seleccionan los padres con mejores genotipos en el rasgo de interés.

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De qué manera podemos mejorar el

genotipo de los animales?????

Los métodos básicos del

mejoramiento genético son dos:

Selección

Sistemas de cruzamientos

- Diferentes

- Semejantes

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1. Definir el sistema de

producción y los caracteres

biológicos que influyen.

2. Evaluar la importancia

económica relativa de los

caracteres

⇒ objetivos de seleccion

09:12:26

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Especificacion de sistema de

producción y comercializacion

Identificación de fuentes y

ingresos y costos en el

establecimiento

Determinación de rasgos

biológicos que influyen sobre

los ingresos y costos

Derivación del valor

economico de cada caracter

Para definir los objetivos de selección

3. Desarrollar métodos para medir y

evaluar estos caracteres de

importancia económica

⇒ criterios de selección.

4. Obtener estimaciones de

heredabilidades y correlaciones

entre los caracteres

5. Evaluar los efectos de la

consanguinidad y la heterosis.

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6. Evaluar la importancia de las

interacciones genotipo –

ambiente.

7. Establecer diversos métodos de

selección y apareamiento, de

manera que se maximice el

PROGRESO GENÉTICO

G = rAP. i . VP

I

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¿ Como organizamos un plan de

mejora a nivel de un

establecimiento?

1. Definir los Objetivos de la Seleccion

Efectos aditivos, heredabilidad, Efectos no aditivos.

2. Elección de Criterios de Seleccion

3. Organización de sistemas de registro

Efectos ambientales, factores de corrección

4. Uso de la Información para la toma de decisiones

DEPs

5. Uso de los animales seleccionados

Parentesco, consanguinidad, valor de cria, precision

Fertilidad de las vacasProduccion de lecheFacilidad al partoViabilidadCrecimiento del ternero

Criador

Eficiencia alimentariaPrecocidad

Abastecedor

PrecocidadRendimiento a la canalProporcion musculo-huesoConformacion

CONSUMIDOR:

Calidad de la carne

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Organizacion de la información para la Evaluación Genética

Sistemas de registros

1. IDENTIFICACION DE LOS ANIMALESParentesco-Varianza Aditiva, Consanguinidad

2. REGISTRO DE VARIABLES “AMBIENTALES”

Lotes, año, mes, estación, dia, alimentación, edad, sexo, etc.

Factores de Corrección

3. REGISTRO DE VARIABLES PRODUCTIVAS

4. REGISTRO DE VARIABLES PRODUCTIVAS

Peso, edad 1er parto, destete, faena, circunferencia escrotal,

característica de la carcasa

Fenotipo

Evaluación → Selección + Apareamiento

• BLUP, INDICES, MAS: Selección

asistida por marcadores

Pero.... ¡ ojo !

Los registros tomados a campo se usan en las

evaluaciones genéticas...

Por lo que .... LOS ERRORES EN LOS REGISTROS

PUEDE TRASLADARSE EN LOS VALORES

GENETICOS

Ejemplo:

Registrar el peso al nacer con retrasos de un mes. La

diferencia con sus contemporáneos será atribuida a

efectos genéticos

Resultado:

Retrasos en el progreso genético

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¿Que registramos?EN BOVINO LECHERO

• Produccion de leche

• Produccion y % de grasa

• Producion y % de proteínas

• Conformacion Celulas somaticas

• Caracteristicas podales

• Caracteristica de ubres

• Tipo lechero

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• Peso al nacer

• Peso al destete

• Peso a los 12, 15, 18 meses

• Circunferencia escrotal

• Facilidad de parto

• Area de Ojo de Bife

• Espesor de grasa subcutánea

¿Que registramos?

EN BOVINO de CARNE

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¿Que registramos?

EN OVINOS

• Peso del vellón sucio

• Peso del vellon limpio

• Peso del cuerpo

• Diametro de fibra

• Largo de Mecha

• Pigmentacion(score)

• % Lunares

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DEP• Diferencia Esperada en Progenie

• o EPD – Expected Progeny Difference

• o PTA – Predicted Transmiting Ability

• o HTP – Habilidad de Transmisión Predicha

• Es la predicción de la media del Valor Genético de todos los gametos producidos por el animal (macho o hembra)

• Es la proporción del Valor Genético Aditivo que los padres le transmiten a sus hijos, por lo tanto:

ES LA MITAD DEL VALOR DE CRIA DEL TORO

DEPSirve para comparar y clasificar animales.

Debe ser interpretada como la diferencia esperada entre el desempeño medio de los hijos de un animal y el desempeño medio de los hijos de otro animal igual a cero.

Su valor es relativo a una base arbitraria (media de la población evaluada, media de la población en un año dado).

Predicción de Componentes Genéticos DIRECTOS y MATERNOS

Componentes Directos: (Todos los caracteres): Efecto Aditivo de los

genes del propio individuo

Componentes maternos: (Algunos caracteres): Efectos de los genes

de la madre que influencian el rendimiento de un individuo a través del ambiente que la madre ofrece por causa de sus genes.

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GenotipoMadre

Genotipo

Padre

Genotipo

TerneroEfecto genetico

Directo

Capacidad

de crecer

PESO DEL TERNERO AL DESTETE

Efecto genetico

Materno

Comportamientomaterno

Prod

leche

Productos de la Evaluación Genética

• DEP

• Directa

• Materna

• Precisión

Para cada carácter evaluado

Usos de la DEPAuxilia al criador en la elección de los reproductores, permitiendo alterar el desempeño medio de sus rodeos en la dirección e intensidad deseada.

Permite prever el desempeño de los hijos de los toros en comparación con los hijos de otros toros.

El valor estimado de DEP se expresa como desvío de una media ( valor relativo)

Sabiendo interpretarla puede generar progresos genéticos importantes en poco tiempo.

Se debe tener en cuenta el objetivo de selección. (Ej. Criador DEP para PD: ciclo completo DEP para peso al año)

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Precisión de EstimacionesMide las relaciones entre el valor estimado y el VALOR REAL del parámetro

Nos da una medida de la confianza que podemos tener

Su valor depende del volumen de informaciones con que se obtuvo la estimativa

Cada DEP estimada tiene un valor de precisión estimado

Valor varía de 0 a 1

Uso de la Precisión : Orientación

Precisión o Exactitud (Accuracy)

• HEREDABILIDAD

• CANTIDAD DE REGISTROS

• DISTRIBUCION DE DATOS EN DISTINTOS GRUPOS

• CARACTERES CORRELACIONADOS

Alta + 0,80

Media Alta 0,60/0,80

Media Baja 0,40/0,60

Baja - 0,40

Buena exactitud

Cierta confianza

Riesgosa

Incierta

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Diferencias esperadas en la progenie para peso al año de edad

TORO DEP(kg)

A + 9,94

B + 6,50

C + 5,30

D + 7,70

Ejemplo:

TORO A

+ 9,94 kg en relacion a la

base (µ)

+ 3,44 kg en relacion a B

+ 4,64 kg en relacion a C

+ 2,24 kg en relacion a D

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Comparación de DEP entre Toros

Distribución normal del merito genético de la progenie de toros A y B para peso al destete

toro A toro B

3,44

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DEP

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En la selección pueden usarse estos genes, o

marcadores, en determinado cromosoma para

hacerla mas exacta

Las herramientas de la biología

molecular identifican los genes

individuales de efectos mayores.

La Seleccion Asistida por

Marcadores (MAS) es el proceso por

el cual se utilizan test de ADN como

auxiliar en la seleccion de individuos

padres de la proxima generacion

QTL NOMBRE CARACTERISTICA

CAPN1 μ-Calpaina Terneza de la carne

CAST Calpastatina Terneza de la carne

LEP Leptina Engrasamiento de la canal

TG Tiroglobulina Engrasamiento

intramuscular

DGAT1 Diacilglicerol

acetiltransferasa

Composición de la leche

MSTN Miostatina Doble musculatura

IFNG Interferón gama Resistencia a nemátodos

GHR Receptor de la hormona

del crecimiento

Peso al destete y canal

BOVINO

Adaptado con datos de Cokett et al., 1999; Switowski, 2002; Casas et al., 2003; Tupac-Yupanqui et al., 2004;

Charon, 2005; Whimmers et al., 2005; Casas 2006.

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2 Genes:

- Calpaína (CAPN1-316):

cromosoma 29 (BTA 29)

Ablanda la carne postmortem

Calpastatina (CAST-2959):

cromosoma 7 (BTA 7)

Inhibe la acción de la Calpaina.

ANÁLISIS DE ADN para

TERNEZA

Largo gestacionPeso nacimiento

Peso destete

Capacidad materna y leche

Espesor Grasa DorsalEspesor Grasa Cadera

Area Ojo Bife

Peso finalCircunferencia Escotral

Altura

% Grasa Intramuscular% Cortes Minoristas

------ Mut 316-- Mut 4751

--- Mut 2959 $

PRUEBA DE

HIPERTROFIA MUSCULAR

Gen de la miostatina

recesivo:

cromosoma 2(BTA 2)

Carácter culon:George Culley(1807)

Hiperplasia

Hipertrofia

+ Musculo

+ Grasa

+ Conversión alimenticia

Problemas de Fertilidad

Problemas de parto

16:18:35

miostatina

16:18:35

Azul de Belgica

Charolaise

Piamontesa

Asturiana de la Montaña

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QTL NOMBRE CARACTERISTICA

HAL/R

YOR1

Receptor de rianodina o

hipertermia maligna

Rendimiento en canal

PSE

CAST Calpastatina Terneza de la carne

HFABP Proteína cardiaca de liga-

miento de ácidos grasos

Grasa intramuscular

ESR Receptor de estrógenos Tamaño de camada

PRLR Receptor de prolactina Tamaño de camada

SLA Antígeno leucocitario

porcino

Grasa dorsal, área del

lomo, calidad de carne

ACT1 -actina Fertilidad del berraco

ACT2 -actina Calidad espermática

PORCINO

Adaptado con datos de Cokett et al., 1999; Switowski, 2002; Casas et al., 2003; Tupac-Yupanqui et al., 2004;

Charon, 2005; Whimmers et al., 2005; Casas 2006.

16:18:35

QTL NOMBRE CARACTERISTICA

PRNP Proteína prión Resistencia/susceptibilidad

de scrapie

BOF Gen Callipyge (nalgón,

culón)

Producción de

músculo/carne

FecX Inverdale Fecundidad en Romey

FecB Gen Booroola Prolificidad en Merino

FGFR3 Sindrome de patas de

araña

Anormalidad esquelética

IFNG SínInterferón gama Resistencia a nemátodos

OVINO

Adaptado con datos de Cokett et al., 1999; Switowski, 2002; Casas et al., 2003; Tupac-Yupanqui et al., 2004;

Charon, 2005; Whimmers et al., 2005; Casas 2006. Lahoz, 2010

16:18:35

USOS:1. Resistencia a enfermedades

2. Calidad de canal y atributos de

palatabilidad

3. Fertilidad y eficiencia

reproductiva

4. Cantidad de la canal y

rendimiento de la canal

5. Producción lechera y habilidad

materna

6. Comportamiento del crecimiento

Van Eenennaam (2006)

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Tipos de base

BASE FIJA (Fixed base): Se estima en una vez y no se modifica.

BASE MOVIL (Rolling base): Se actualiza cada evaluacion.

BASE FLOTANTE: Es el promedio de todos los animales evaluados

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BASE DE LAS ESTIMACIONES

13:11:38

X = 0

Son estimaciones relativas del promedio de

la población en determinado momento.

Ej:

Raza Hereford:(Arg)

promedio de los animales

nacidos en el año 1984

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I I I I I I I I I I I I I

500 –

400 –

300 –

200 –

100 –

0 –

BASE GENETICA FIJA

AÑOS

Toro A = HTP +50

Toro B = HTP +450

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I I I I I I I I I I I I I

500 –

400 –

300 –

200 –

100 –

0 –

BASE Gen. ESCALONADA

AÑOS

Toro A = HTP +50

Toro B = HTP +50

- 400

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I I I I I I I I I I I I I

500 –

400 –

300 –

200 –

100 –

0 –

BASE GENETICA MOVIL

13:11:38

AÑOS

Toro A = HTP +5

Toro B = HTP +5

- 445

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NF

Estructura de los programas de mejoramientoEl componente de mejoramiento genético: ¿Cómodeterminamos cuáles son los animales genéticamentesuperiores?

El componente de diseminación: ¿Cómo se diseminanrápidamente los genes de animales superiores en la población de animales de producción?

Estructura piramidal de la población

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Objetivos y

criterios de

selección

MEDICIÓN

EVALUACIÓN

SELECCIÓN

USO

POBLACIÓN

Genes “empaquetados”

en nuevos animales

Programa de

Mejora Genética

Aumenta

frecuencia de

alelos

positivos

Niv

el

genético 2 G

Evoluciónde hato

proveedor

Evoluciónde hato

comprador

Progreso genético

||

||

||

||

|0

|1

|2

|3

|4

|5

|6

|7

|8

|9

Generaciones de mejoramiento genético

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• Si es vendedor de machos usted es

responsable del mejoramiento genético

de toda la población

• Si es comprador de padres, exija

progreso genético en el hato de su

proveedor

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Conclusión• La genética es una poderosa herramienta para mejorar

los ingresos del productor

• Es importante analizar cuidadosamente el sistema deproducción y los objetivos de mejora

• Por cruzamiento se logran cambios drásticos que exigencambios en el sistema de producción

• Por selección se logran cambios graduales,permanentes y acumulativos que en general hacen alanimal adaptado más productivo

• Ambas vías de mejoramiento genético requieren trabajoy capacitación

Angus Asociation fo America. http://www.angus.org.ar/docs/1_Resumen-de-

Padres_W.pdf

Beef Improvement Federation (BIF). 2002. “Guidelines for Uniform Beef

Improvement Programs”. 8th. Edition, Raleigh, North Carolina, U.S.A.

Beef Improvement Federation (B.I.F.). 2005

Bourdon, R.M. 1997. Understanding Animal breeding. Prentice Hall.

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Cardellino, R. Y J. Rovira. 1987. Mejoramiento Genético Animal. Editorial

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Falconer, D.S. 1983. Introducción a la Genética Cuantitativa. CECSA México.

Mueller J. INTA Bariloche. Mesa caprina.

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