Parmetros genticos Temas Ajuste de registros productivos Parmetros

Parámetros genéticos

Temas • • Ajuste de registros productivos Parámetros poblacionales Repetibilidad Heredabilidad

Registros • Los sistemas de producción, requieren de un manejo administrativo que permita planear, organizar, integrar, dirigir y controlar todas las actividades que allí se lleven a cabo, por pequeñas que sean. • De esto depende que los recursos con que cuenta la empresa sean utilizados de manera eficiente y efectiva para ser rentable y autosostenible. • Los programas de mejoramiento genético son inconcebibles sin un programa de registros reproductivos, con adecuada idetificación animal

Identificación animal • Ley 914 de 2004: sistema nacional de identificación e información de ganado bovino. • Para identificar animales se debe asegurar que: 1. Cada animal debe tener un código de identificación único e irrepetible durante toda su vida productiva. 2. Identificar cada animal inmendiatamente ingresa a la finca, sea por nacimiento o compra. 3. No causarle daño al animal e identificar al animal en un lugar que no deteriore el valor de la piel.

Manejo de registros • Para implementar un buen programa de manejo de registros se debe tener en cuenta que: 1. Es necesario diseñar y manejar un formato. 2. Los formatos no pueden generar confusión. 3. Debe permititr el seguimiento de cada animal 4. Se pueden registrar los eventos diarios, semanales, mensuales, etc dependiendo del tipo de actividad y su frecuencia. 5. Historia del animal (Nacimiento, sexo, ID, pedigri, peso al nacer y al destete, etc) 6. Registros productivos, reproductivos y sanitarios 7. Y todos los posibles registros que puedan ser importantes.

Ajuste de registros productivos • Ejemplo: La edad de la vaca influye sobre su producción de leche, grasa y proteina láctea. La producción en la primera y segunda lactancia son más bajas que las siguientes, lo que genera un problema al comparar y es necesario hacer algún tipo de ajuste que le permita compararlas a las dos en un número de partos específicos (equivalencia a edad madura). • Los ajustes se consiguen mediante el uso de ciertos factores. • Otros ejemplos son: época del parto, duración de la lactancia, ubicación de la finca • Hay tablas con los factores desarrollados a partir de modelos lineales y no lineales, sin embargo, es común asumir un comportamiento totalmente lineal y realizar una regla de tres y usar un valor de referencia para compararlos.

Curvas de lactancia

Curvas de lactancia

Relación entre la producción de leche y el mes de parto

Factores de ajuste de acuerdo al mes de parto por edades.

En cerdos (curva de ganacia de peso)

Relaciones en cerdos

Ajuste de registros • Los ajustes más simples que se pueden hacer son transformarlos en desvios del promedio de la población: • Desvioi=Datoi – Promedio • Otra manera es expresarlo como cociente, generalmente en porcentaje, con respecto al promedio de la población: • Relacióni=(Datoi/Promedio)*100 • Eso permite determinar la superioridad o inferioridad del individuo en terminos relativos y corrige por muchos de los efectos de manejo.

Ajuste de registros • Los factores de corrección pueden ser aditivos o multiplicativos: Datos ajustadoi=Datoi + Factor de corrección (aditivo) Datos ajustadoi=Datoi * Factor de corrección (multiplicativo) • Los primeros son más adecuados cuando la varianza no aumenta con la media • La segunda cuando la varianza aumenta con el promedio del grupo.

Recomendaciones para l uso de factores de ajuste 1. Que provengan de un gran número de datos, en lo posible obtenidos en condiciones similares (Extrapolar factores es riesgoso). 2. Que el ajuste no sea demasiado grande a los valores de los datos in ajustar. • Ejemplo: En ovinos el peso del cordero se corrige a 120 días: La corrección por edad se hace: Ajuste el peso de un cordero macho que pesó 40. 5 kg a los 110 días de edad

Recomendaciones para el uso de factores de ajuste • Cuando no hay sufiencientes registros se usan factores publicados en tablas. • La corrección de edad más comunmente usada es: • Se recomienda corregir para edades reales entre 160 y 250 días • La situación ideal es que cada país o región determine factores de corrección y métodos de ajuste.

Ejemplo (Duración de la lactancia) • Se tienen tres vacas con diferentes valores de lactancia. ¿Cual es mejor? Vaca Duración lactancia Producción de leche Lupe-00124567 280 5183 Josefa-00126798 390 6500 Sandra-0982354 320 6230 • El promedio (P) del hato es de 5418 litros de leche y la repetibilidad (R) para producción de leche es de 0. 4. Sólo hay 1 registro de la vaca.

Ejemplo (Ajuste por duración de la lactancia) Se debe corregir la lactancia de acuerdo a su duración porque sino, no sería adecuado compararlas. Por eso se corrige en este caso a 305 días. Se puede usar el factor de corrección mas simple PA= 305*PR DLR Donde: PA= producción ajustada PR= producción real DLR=duración de la lactancia real PA(Lupe)=(305*5183)/280=5645. 8 PA(Josefa)=(305*6500)/390=5083. 3 PA(Sandra)=(305*6230)/320=5938 A partir de esto es posible determinar valores de cría ó habilidad productiva más probable

Habilidad productiva más probable. La habilidad productiva más probable es un método para resumir el comportamiento de un animal y realizar un ranking de vacas en el hato. Se calcula con la siguiente ecuación. MPPA=P + ___(N*R)_____*(I-P) 1+((N-1)*R) Donde: P=Promedio de la característica. N=Número de registros de la vaca. R=repetibilidad para la característica. I=Índice promedio para la característica.

Habilidad productiva más probable. Ahora puedo estimar la habilidad mas probable de producción con los datos suministrados MPPA(Lupe)= 5418)=5418 + (91) + [((1*0. 4)/1 -(1 -1)*0. 4)]*(5645. 8 - MPPA(Josefa)= 5418 + (-134) + [((1*0. 4)/1 -(1 -1)*0. 4)]*(5083. 3 - 5418 MPPA(Sandra)= 5418 + [((1*0. 4)/1 -(1 -1)*0. 4)]*(5938 -5418)= 5418 + (208)

Componentes de varianza • La variación entre individuos hace posible la selección. • Pero, no toda la variación fenotípica es debida a diferencias genéticas entre los individuos de la población. • La variación genética es la que permite que el cambio genetico en la dirección deseada (aumetar las frecuencias génicas de alelos favorables). • La conservación de los “recursos genéticos” no es más que la conservación de la variación genética para su posible uso en el futuro.

Modelo genético básico • El fenotipo de los individuos es el resultado de su genotipo, manifestado según el medio ambiente en el que actua el individuo. Esto se expresa en el modelo lineal: • En terminos de variancia, la ecuación anterior se puede expresar como: VP=VG + VE + 2 Cov (G, E) + VGE • Donde: VG es la varianza genética; VE es la varianza ambiental; 2 Cov (G, E) coresponde a la covarianza genotipo-ambiente; VGE es la varianza de la interacción genotipo-ambiente.

¿Que es la covarianza? Interacción Gx. E

Correlación genotipo-Ambiente • La definición de la correlación es: r. GE= Cov (G. E)/σGσE • Si la genética y el ambiente están positivamente correlacionados, es decir a los mejores genotipos les coresponde un mejor ambiente, el termino 2 cov(G, E) es positivo y la variación fenotipica se ve aumentada (Ejemplo práctico: producción lehera). Normalmente r. GE es de bajo valor (cero) en animales domésticos, donde el ambiente se mantiene homogéneo. ¿Y cuando cambia? Si la correlación es negativa significa que los efecto tienden a cancelarse y por tanto se reduce la variación fenotípica total

Interacción genotipo ambiente • Existe interacción Gx. E cuando los efectos de G y E no se combinan aditivamente. Un ejemplo es cuando el orden de actuación de los genotipos se modifica al cambiar el medio ambiente.

Interacción genotipo-ambiente Tabla 1. Correlaciones de Spearman(sobre la diagonal) y Pearson (debajo de la diagonal) entre los valores genéticos estimados en Antioquia, Colombia (Col) y otros países, para producción de leche (PL), porcentaje de proteína (%P), porcentaje de grasa (%G) y puntaje de células somáticas (SCC). La interacción Gx. E depende de que tan grande son las diferencias en los ambientes y en la genética evaluada (Ejemplo: Pruebas en paises templados vs tropicales).

Subdivisión de la varianza genotípica • La varianza genotípica se puede descomponer en: • En la formula se asume que los efectos aditivos, de dominancia y de epistasis no están corelacionados entre sí.

Varianza ambiental • Desde el punto de vista de la estimación del valor genético de un animal, la varianza ambiental puede ser vista como error experimental, algo indeseado cuya reducción va a permitir una meor selección. • En general los caracteres más susceptibles a la influencia del ambiente externo son los relacionados con los procesos metabólicos como fertilidad, lactación y crecimiento. • La varianza ambiental se puede descomponer en varianza del ambiente permanente (VEP), varianza del ambiente temporario (Vet) y la varianza por efecto materno.

Covarianza entre pariente • La causa del precido entre individuos emparentados son genéticas (genes en común) y ambientales (ambientes en comun). • • La covarianza entre la progenie y un padre es: ½ VA Covarianza progenie-media de los padre: ½ VA Covarianza entre hermanos enteros: ½ VA + ¼ VD Covarianza entre medios hermanos: ¼ VA • Los genes en común no son la única causa de semejanza entre parientes (Ambiente comun, VEc)

Caracteres cuantitativos son los medibles Peso (gramos) Tamaño (mm) Fecundidad Distribución continua, en la cual se describe la X (varianza y DS) v Cientos de genes (generalmente nunca conocidos) v Influenciados por el medio ambiente (número de nacidos, acceso al alimento, edad de la madre)

Mejoramiento Genético El Mejoramiento Genético Animal consiste en aplicar principios biológicos, matemáticos y económicos, con el fin de encontrar estrategias óptimas para aprovechar la variación genética existente en una especie animal en particular, para maximizar su mérito. Involucrando tanto la variación genética entre los individuos de una raza, como entre razas y sus cruzas (Montaldo y Barría, 1996)

Parámetros poblacionales

Parámetros poblacionales para caracteres cuantitativos 1. Media de la población 2. Varianza fenotípica, genotípica, ambiental, relaciones entre variabilidad y frecuencias genéticas 3. Heredabilidad 4. Repetibilidad 5. Correlación entre caracteres (Correlación fenotípica, ambiental y genética).

Heredabilidad • Es el parámetro genético de mayor importancia, ya que determina la estrategia a ser usada en el mejorameinto de dicho carácter. • La mayoria de las carácterísticas tienen una base genética, pero hay un efecto ambiental adicional P=G+E • Si la mayor proporción de un fenotipo es de origen genético, esperamos que los individuos transfieran gran parte de esa información a su progenie, de lo contrario no. • La heredabilidad es necesaria para predecir el valor de cría y su confiabilidad.

Heredabilidad • Es el parámetro genético de mayor importancia, ya que determina la estrategia a ser usada en el mejorameinto de dicho carácter. • La mayoria de las carácterísticas tienen una base genética, pero hay un efecto ambiental adicional P=G+E • Si la mayor proporción de un fenotipo es de origen genético, esperamos que los individuos transfieran gran parte de esa información a su progenie, de lo contrario no. • La heredabilidad es necesaria para predecir el valor de cría y su confiabilidad.

Heredabilidad • La heredabilidad es el cociente de la varianza genética aditiva sobre la varianza fenotípica Heredabilidad en el sentido más Amplio Heredabilidad en el sentido estricto • Si la heredabilidad es 1, no hay variación ambiental presente y el valor fenotipico es igual al valor de cría. • Rara vez se obtienen heredabilidades tan altas, de hecho 0. 7, ya es muy alta.

Heredabilidad • Algunos caracteres presentan heredabilidades muy bajas, entre 0 y 0. 05. • La heredabilidad también se puede definir como la regresión del valor de cría sobre el valor fenotípico b. AP. B=h 2

Heredabilidad

Heredabilidad

Heredabilidad • La heredabilidad se aplica a una población en particular y a un carácter en particular. • Los valores se pueden extrapolar, a poblaciones con igual estructura genética, historia y expuestas a un medio ambiente similar. • La heredabilidad sufre cambios con la selección, pero normalmente se mantiene estable por varias generaciones (5 a 10 ). • Como los objetivos de la selección y las condiciones ambientales pueden cambiar, es necesario realizar estimaciones periodicas a este parámetro.

Predecir el genotipo • La predicción del genotipo de un animal, teniendo en cuenta solamente la información sobre su fenotipo es entonces: • A=h 2 P (para selección fenotípica individual con un solo registro) • Tanto A como P son valores expresados como desviaciones en la media de la población. • Ejemplo: Si un toro es superior en 100 gramos en la ganacia de peso diaria, respecto a la media y la heredabilidad del carácter es 0. 4 en esa población, La estimación del valor de cría en ese reproductor es: A=0. 4*(100)=40 gramos por día. Esa es la superioridad genética esperada, sobre el promedio de la población.

HEREDABILIDAD PARTE DE LA VARIACION DE UNA CARACTERISTICA DEBIDA A LA GENETICA, EL RESTANTE SE DEBE A EL MANEJO Y CONDICIONES MEDIO AMBIENTALES CARACTERISTICAS PRODUCTIVAS: MEDIA A ALTA CARACTERISTICAS REPRODUCTIVAS : BAJA CARACTERISTICAS DE TIPO : MEDIA CARACTERISTICAS DE CALIDAD DE PRODUCTOS : MUY ALTA 0<h 2<20 20<h 2<40 40<h 2<50 >50 Baja heredabilidad (IEP, IPC, Tamaño de camada) Media-alta heredabilidad (Ganancia de peso, eficiencia alimentaria, PL, P-lana) Alta heredabilidad (caracteres de la carcasa, PG, PP, Grasa en cerdos) Muy alta heredabilidad (Estatura) ! A MAYOR HEREDABILIDAD MAYOR PROGRESO GENETICO !

Precisión h es la exactitud de la selección basada en el fenotipo de los individuos. Si el valor es alto la selección fenotípica será efectiva, y no sería necesario hacer pruebas de progenie

A mayor heredabilidad mayor exactitud en la predicción

Heredabilidad de algunas características en ganado vacuno. FUENTE: RESTOM BITAR 1996

Correlaciones genéticas y fenotípicas

HEREDABILIDAD (Ejemplo)

Método para determinar la heredabilidad • Todos los métodos para estimar la heredabilidad de los diferentes caracteres se basan de una u otra forma en cuanto se parecen entre sí animales emparentados respecto a los no emparentados, dentro de un población. • Sin cotrol de padres y madres, es imposible estimar parámetros genéticos. • Los métodos comunes son: 1. Regresión de los hijos sobre el promedio de ambos padres. 2. Regresión de los hijos sobre uno de los padres 3. Regresión de hijas sobre madres, dentro de padres. 4. Correlación intraclase entre hermanos enteros 5. Correlación intra clase entre hermanos medios

Consideraciones finales

Repetibilidad

Repetibilidad

Repetibilidad

Repetibilidad

Repetibilidad

Repetibilidad

Repetibilidad Formula parecida a la de la habilidad más probable de producción

Repetibilidad

Repetibilidad (Ejemplo)

Correlación entre caracteres

Correlación fenotípica

Correlación fenotípica entre 2 caracteres

Correlación genética entre 2 caracteres

Correlación ambiental

Correlación entre caracteres (métodos de estimación)

Correlación entre caracteres

Correlaciones genéticas y fenotípicas Tabla 3. Correlaciones genéticas (encima de la diagonal) y fenotípicas (debajo de la diagonal) entre características productivas en vacas Holstein y Jersey de Antioquia (Colombia).

Correlaciones genéticas y fenotípicas