mejoramiento animal - universidad nacional de córdobawpweb/mejoramientoanimal/wp-content/... ·...

MEJORAMIENTO ANIMAL

Población

Dificultad: hay que trabajar con los animales, no con los genes: es un proceso continuo, con un estado diploide (individuos) y otro haploide (gametas)

La población puede ser definida a varios niveles: especie, raza, rodeos, etc.

Fenotipo= Genotipo + Ambiente + (GxE)

Lo que se ve…nuestras

observaciones

Lo que nos interesa: Genes y

Genotípos

Todo lo que no es genético

El modelo básico

Fenotipo= Genotipo + Ambiente

Interacción

Partición del genotipo: G

• Observar: los padres transmiten alelos, no su propia combinación.

• Por lo tanto: primariamente nos interesa el valor de los genes actuando en forma independiente (aditiva).

G = A + D + E

Efecto medio de un gen (en la población)

En el contexto del mejoramiento genético, el efecto de cada

gen en el pool genético de la población es lo que importa,

más que el efecto de genotipos individuales

Recordar: los individuos pasan genes, no genotipos

Definiciones formales• El efecto de cierto alelo dependerá de:

– La frecuencia con la cual integrará distintos genotipos

– Los valores genotípicos que esos genotipos tienen

Observar: depende de las frecuencias, por lo tanto es dependiente de la población concreta:

en distintas poblaciones da distintos resultados

El modelo en términos de varianzas

De manera equivalente al modelo de efectos genéticos yambientales a nivel de individuo, existe un modelopoblacional, expresado en términos de componentes devarianza:

Recordar: lo que nos interesa es la variación genética entre individuos.

(es lo que hace posible la selección)

VP= VG + V EVP= VA+VD+VI+ V E

Si G y E no actúan aditivamente:

Definición de interacción:

E1 E2

Pe

rfo

ma

nc

e A

A

B

B

Interacción genotipo x ambiente

?

Si G y Eno son independientes

VP = VG + VE + 2Cov(G,E)

G y E varían juntos

Modelo final

VP = VG + VE +VIGxE + 2Cov(G,E)

Resumen y conclusiones La causa variación se explica en términos de frecuencias y

efectos génicos

A partir de ellos, construcción de un modelo que describe el valor fenotípico observado: P = G + E

Diferenciamos:

– Valor genético G: el valor genético del animal para él mismo

– Valor de Reproductivo A: el valor de los genes del animal para su progenie

Dominancia, epistasis y ambiente: no transmisibles

Muchos genes involucrados: uso de la Estadística y

uso del concepto de Variabilidad en el análisis poblacional

Cuántos genes intervienen en laproducción de leche?

El gran nº de genotipos posibles imposibilita considerar genes particulares

Descripción del efecto conjunto de los genes a través de la ESTADÍSTICA (medias, varianzas, distribuciones)

PARECIDO ENTRE PARIENTES

Introducción

• Problema: ¿cómo hacer para estimar la VA?

• Solución: Parecido entre parientes

Fenómeno básicamente genético

Permitirá estimar VA si comprendemos las

causas del parecido

Si se expresa en proporción (h²) es el determinante

principal del mejor método reproductivo que puede

utilizarse en el mejoramiento

Enfoque del problema

VP = VA + VD + VI + VE

Componentes causales

Se ha visto:

Componentes OBSERVACIONALES Cuantificables a través de procedimientos ESTADÍSTICOS

EnfoqueAnimales emparentados variación en común COVARIANZA

Covarianza:– Afectada por componentes CAUSALES– Puede ser observada (medida)

La covarianza entre animales emparentados es la nueva propiedad dela población que debemos deducir para estimar los componentesCAUSALES

Covarianza componentes causales

• La fracción de los genes que comparten losanimales emparentados (aXY ) cuyo efectocausa variación aditiva (VA) en la población.

Cov (X,Y) = aXY VA

Dominancia? Epistacia? Ambiente común?

En general

Cov (X,Y)= aXY VA + dXY VD +. . + VE

Ejemplo: padre-hijo

Ejemplo: medio-hermanos

Elijamos una combinación (“animal X”)Chance de obtener en animal “Y”:– Un mismo GEN: 2 en 8 = ¼ =aXY

– Un mismo GENOTIPO: 0 en 4= 0 = dXY

Ejemplo: hermanos enteros

Elijamos una combinación (“animal X”)

Chance de obtener en el animal Y:

–Un mismo GEN: 4 en 8 = ½ =aXY

–Un mismo GENOTIPO: 1 en 4= ¼ = dXY

Casos particulares más usadosCov (P,H) = ½ VA

Cov (Medios Hermanos) =¼ VA

Cov (HE)= ½ VA + ¼ VD + VE

Pero….me falta un valor numerico para la

covarianza entre parientes….

Como medirlo?- Observaciones reales- Analisis estadistico de la varianza entre y dentro de familias

Recuerde…

COVARIANZA = PARECIDO

VARIANZA = DIFERENCIA

HEREDABILIDAD

Heredabilidad (h2)Definición intuitiva

• “Una medida del grado en que los hijos se parecen a los padres en una característica”.

• Es una medida de la fuerza de la relación entre fenotipos y valores de cría para una característica en una población.

Definiciones alternativas de h2:cociente de varianzas

• Cociente entre la varianza de los valores de cría y la

varianza fenotípica (es la expresión más usada)

Definiciones alternativas de h2:

* Correlación

La asociacion entre el FENOTIPO y el VALOR de CRIA

para una característica es cuantificable a traves de una correlacion

rAP= h

La HEREDABILIDAD es cuadrado de esta correlacion

h2

Definiciones alternativas de h2:* coeficiente de regresión

• Cambio en el valor de cría esperado por unidad de cambio en el valor fenotípico.

• La regresión del valor de cría en el fenotipo.

bAP= h2

AP = h2

Si h2 es más alta, hay un mayor cambio de A por unidad de cambio en P.

Consideraciones importantes sobre heredabilidad

Mas ejemplos de heredabilidad

Importante

La h2 refiere a una característica en una

población (PARÁMETRO POBLACIONAL)

NO ESTA ASOCIADA A UN ANIMAL ESPECIFICO,

LOS ANIMALES TIENE VALORES DE CRÍA

Se basan en el parecido entre parientes

Se obtienen estimadores de VA y VP, según

vimos anteriormente; a partir de ellos, se estima la

h2.Diferentes fuentes de información (padres-hijos,

medio-hermanos, hermanos enteros.

Métodos de estimación

Conceptos aclaratorios sobre la heredabilidad

1. Todas las características están genéticamente

determinadas; pero un carácter es heredable

cuando las diferencias en producción son

heredables. Nº de patas vs. Largo de patas

2. A veces se asume que si la h2es alta, los VC

serán también altos. La h2es una medida de

asociación entre P y A; pero

independientemente de la magnitud de h2,habrá VC altos, promedio y bajos.

h2 refiere a una característica en una población (parámetro poblacional). No está asociada a un animal específico (está mal decir que un animal tiene h2 alta: los animales tienen Valor de Cría, alto o bajo).

h2 de una característica no es fija; varía de población a población (por ej. razas), y de ambiente a ambiente.

Imprecisiones varias, como: “es la parte de P explicada por A”

REPETIBILIDAD

Muchas caracteristicas de interes economico se manifiestanvarias veces en la vida de un animal(peso de vellon, produccion de leche, produccion de huevos, Tamaño de camada)

Los carneros que tuvieron los mayores pesos de vellon en la primeraEsquila, tambien los tendran en la segunda?

Caravana

n°1° vellon Orden 2° vellon Orden

331 6.4 1

352 6.3 2

324 6.1 3

328 6.0 4

401 6.0 5

326 6.0 6

371 5.7 7

347 5.5 8

Definiciones y conceptos R

La Repetibilidad es una medida de la fortaleza (confiabilidad) de la relacion entre

registros repetidos (fenotipos) de un mismo caracter en la poblacion.

Asociacion entre medidas repetidas de un mismo animal

o PARAMETRO poblacional definido para una caracteristica dada

o Definida para una poblacion en un ambiente y momento dado.

Definicion de repetibilidad - concepto

Definicion de repetibilidad desde el calculo

Valores de repetibilidad paraalgunos caracteres

Aclaraciones sobrerepetibilidad

• Al igual que h2, es una medida poblacional, no un valor asociado a un animal en particular

• No tiene un valor fijo, varía de población a población y de ambiente a ambiente

Baja Repetibilidad

• El primer registro de un animal NO es un buen indicador de su segundo registro

Alta Repetibilidad

El primer registro de un animal es un muy buen indicador de su segundo registro

Métodos de estimación derepetibilidad

Resumen

CORRELACIONES

Ejemplos

• Seleccionamos animales por :

– Peso de vellón

• Estos animales tienen VC para otras características.

(Diámetro, Peso del cuerpo, etc)

• ¿Se producirá un cambio genético en estas características ?

• ¿De que dependerá y cuanto valdrá?

• Queremos seleccionar por :

– Cortes valiosos (lomo,cuadril,etc)

– Veteado

– Parición

• ¿Qué pasa si existe una característica asociada (relacionada)?

• ¿Lograré cambio genético (indirecto, respuesta correlacionada) ?

Características indicadoras

• Una característica que puede o no tener importancia

económica.

• Pero seleccionando por ella mejoramos genéticamente

otra/s.

• Ejemplo :

– Peso al nacer (dificultad al parto)

– Circunferencia escrotal (fertilidad de carneros y ovejas)

Relación, asociación, correlación genética

Otro ejemplo

Correlación Fenotípica: rP• Es una medida del grado de asociación entre los

comportamientos de una característica y los comportamientos de otra.

Correlación Genética rG

• Es una medida del grado de asociación entre los valores de

cría de una característica y los valores de cría de otra.

• Producción de leche, % de grasa : correlación -0.3

• Los genes que incrementan la PL, incrementan el contenido

de agua, llevando a disminuir el contenido de grasa.

• Selecciono PL, disminuye %grasa

Observaciones

• La r es una medida poblacional:

– BIEN : Hablar de la r entre PVS y PD.

– MAL : Decir que el Carnero 100 tiene un VC para PVS que esta altamente correlacionado con el VC para PD.

• La r depende de la población (raza,etc) y el ambiente.

Correlación Ambiental rE

Heredabilidades y Correlacionesgenéticas Corriedale

Heredabilidades y correlaciones genéticasde peso al nacer, destete y recría.

Respuesta Correlacionada a laSelección

•Cambio genético indirecto en una o más características debido a la selección en otra.

•Selecciono por X, produzco una cambio genético indirecto en Y

Si seleccionamos por X,¿cuánto será larespuesta genética en Y ?

Me conviene la respuesta indirecta o la directa en Y ?: Selección Indirecta

• La característica correlacionada es registrada y la directa no.

• La característica correlacionada es más barata de registrar que la directa.

• La característica correlacionada es medida antes en la vida del animal.

• La característica correlacionada tiene mayor heredabilidad y tiene alta correlación genética.

Consideraciones finales:

• Desde el punto de vista de la selección interesa la correlación

genética.

• La correlación fenotípica no es la suma de la aditiva y ambiental

• La eficiencia (indirecta/directa ) dependerá de la relación de las

heredabilidades y la magnitud de la correlación genética

MUCHAS GRACIAS!!