TEMA 11: MEJORA GENÉTICA DE RAZAS LOCALES

Juan Vicente Delgado Bermejo.g jProfesor Titular de Genética de la Universidad de Córdoba. España

• INTRODUCCIÓNOBJETIVOS Y CRITERIOS DE• OBJETIVOS Y CRITERIOS DE SELECCIÓN– Condicionantes genéticos

Condicionantes económicos– Condicionantes económicos• MÉTODOS DE SELECCIÓN

ORGANIZACIÓN DEL SUBSTRATO• RESPUESTA Y FACTORES QUE LARESPUESTA Y FACTORES QUE LA

INFLUYEN– Respuesta directa a la selección en la

selección fenotípica individualselección fenotípica individual– Algunos problemas en la estimación de

la respuesta directa a la selección en la selección fenotípica individual

– Mejora de la respuesta y relaciones entre los componentes de la fórmula

– Respuesta correlacionada a la selección

I.- INTRODUCCIÓN

• Tres grupos generales de razas para los t i t ib i l l tizootecnistas iberoamericanos, el colectivo

criollo de cada especie, las razas de especies autóctonas y las razas exóticas, estas últimas perfectamente diferenciadasp

• Creencia de que en las razas locales es imposible llevar a cabo cualquier proceso de mejora genética basado en una

t d l í dmetodología moderna:– Razas locales en áreas y sistemas

difícilesMejora sólo para razas exóticas– Mejora sólo para razas exóticas

• La mejora genética no solo debe orientarsea las razas exóticas sino a la obtención depoblaciones locales eficaces en distintospmedios ambientes.

I.- OBJETIVOS Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

• Los objetivos de selección son aspectos generales en los que queremos influir genéticamente para obtener una mayor rentabilidad de los animales por aumentorentabilidad de los animales por aumento de su productividad cualitativa y cuantitativa o por aumento de su eficacia productiva

• Para definir los objetivos y criterios deselección tenemos que identificar quefactores influyen en tal rentabilidad ysobre cuales de ellos podemos actuarsobre cuales de ellos podemos actuargenéticamente. Veamos el ejemplo de laproducción láctea:

I.- OBJETIVOS Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

• factores que influyen en que aumenten los• factores que influyen en que aumenten losingresos del ganadero en la producciónláctea:

- Los animales producen más lechep- Los animales producen una leche

con un mejor contenido químico(especialmente leche y grasa)

- Los animales producen una lechecon mayor calidad sanitaria(recuento de bacterias y de célulassomáticas)somáticas)

• factores que disminuyen los costes deproducción láctea :

- Resistencia genética a lases s e c ge é c senfermedades (especialmentemamitis)

- Longevidad productiva- Facilidad en el parto- Fertilidad (nº de inseminaciones por

preñez)

I.- OBJETIVOS Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

• La respuesta genética individual en cada criterio es inversamente proporcional al número de ellos introducidos en el programa. La máxima respuesta genética para un criterio determinado se obtendría cuando sólo él estuviera presente en elcuando sólo él estuviera presente en el proceso selectivo, y esta iría disminuyendo en proporción al número de criterios que se fueran introduciendo

• Debemos elegir minuciosamente los criterios a tener en cuenta. ¿Como lo haremos?E f ió d• En función de– Condicionantes genéticos– Condicionantes económicos

I.- OBJETIVOS Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

• Condicionantes genéticos:– Heredabilidad– Repetibilidad– Repetibilidad– Correlaciones genéticas

• Condicionantes económicos:– Valor económico proporcional– Coste del control

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

• Seleccionar es elegir a los individuos mejor dotados genéticamente para nuestros intereses económicos para ser utilizados como progenitores de la siguiente generación, con la intención de producir un progreso genético en la poblaciónprogreso genético en la población.

• Para realizar tal elección debemos basarnos en los métodos más eficaces y precisos a nuestra disposición para conocer p p pel valor genético de los animales.

• Evolución de la evaluación genética:– Mejor predicción– Mejor predicción lineal (BLP)– Mejor predicción lineal insesgada

(BLUP)

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

ÍNDICES DE SELECCIÓN:

• Índices Individuales:Índices Individuales:– Monocarácter – Multicarácter

• Índices Familiares• Índices Familiares– Por la ascendencia– Por la información de colaterales

P l d d i– Por la descendencia

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

ÍNDICES DE SELECCIÓN FAMILIARESÍNDICES DE SELECCIÓN FAMILIARES PARA UN CARACTERÍndice familiar basado en la media de los padresI = h2 . (½ xp + ½ xm)( p m)Índice familiar basado en la media de un progenitor y un abueloI = h2 . (½ xp + 1/4xa)Índice Individual basado en la media de nÍndice Individual basado en la media de n Observaciones repetidasI = [n . h2 / 1 + (n –1). R] . μÍndice familiar basado en la media de m medio hermanosI = [m . h2 / 4 + (m –1). h2] . μÍndice familiar basado en la media de m hermanos completos (c2= Varianza ambientalhermanos completos (c = Varianza ambiental permanenteI = [m . h2 / 2 + (m –1).(h2 + 2 c2)] . μÍndice familiar basado en la media de p progenieI = [2 . p . h2 / 4+ (p –1).h2] . μ

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

ÍNDICES DE SELECCIÓN INDIVIDUALES MONO Y MULTICARÁCTEREl Índice de selección Individual monocaractertiene la siguiente estructura

I = h2 . x

El índice de selección individual multicarácter“I”, desarrollado para “n” caracteres” tiene la estructura siguiente:I= b1 x1 + b2 x2 + ...+ bn xn

Cuando tenemos acceso a los valores genéticos de cada uno de los caracteres por separado yde cada uno de los caracteres por separado y conocemos los coeficientes de ponderación económicos “v”, podemos calcular el llamado “objetivo de cría” (H)H VG + VG + + VGH= v1 VG1 + v2 VG2 + ...+ vn VGn

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA DIRECTA A LA SELECCIÓN POR UNIDAD DE TIEMPO

Pero sobre todo interesa la tasa de cambio por unidad de tiempo, es decir por año o por generación por eso :

raä . i . σa∆a/t = -----------------

L Donde; ∆a= Respuesta a la selección o tasaDonde; ∆a= Respuesta a la selección o tasa de cambio

raä= Precisión de la selección medida como correlación entre los valores aditivos predichos y los realesi = Intensidad de la selecciónσa= Desviación típica aditiva del carácter en la poblacióncarácter en la poblaciónL = Intervalo generacional

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA DIRECTA A LA SELECCIÓN POR UNIDAD DE TIEMPO

Respuesta a la selección o tasa de cambio

“ la hemos entendido en las fórmulas anteriores como la variación en cuanto a valores de cría promedio de la población acontecidos de una generación a otra por influencia de la selección por eso hemosinfluencia de la selección, por eso hemos utilizado como signo el incremento del valor genético aditivo directo(∆a) o por unidad de tiempo (∆a/t)”.

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓNFACTORES QUE AFECTAN A LAFACTORES QUE AFECTAN A LA RESPUESTAPrecisión de la selección

Se mide como la correlación entre el valor aditivo predicho y el valor aditivo real. La predicción puede ser de distinta naturaleza y calidad, por tanto el valor de la correlación puede ser desde 0 cuando no secorrelación puede ser desde 0, cuando no se dispone de información, hasta 1, cuando la información es muy completa, no alcanzándose jamás valores negativos.

Interesa que este valor sea lo mayor posible para la respuesta, y depende de:

-Heredabilidad.-Cantidad y calidad de la información C d d y c d d de o c óutilizada para la evaluación genética-Fuente de información para el cálculo de los valores de cría (i di id l f ili )(individual, familiar)-Método estadístico utilizado para la evaluación (BLP, BLUP).

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓNFACTORES QUE AFECTAN A LAFACTORES QUE AFECTAN A LA RESPUESTA

Intensidad de la SelecciónSe define matemáticamente como el dif i l d l ió ddiferencial de selección expresado como unidades de desviación estándar fenotípica del carácter.El diferencial de selección (S)( )Se define como la superioridad promedio de los seleccionados, es decir la diferencia entre los valores fenotípicos medios de los individuos seleccionados comoindividuos seleccionados como progenitores y la población total:

Media S – Media Pi = -----------------------------

σpLa forma de mejorar la influencia de

este parámetro en la respuesta a la selección es ejerciendo una gran presión selectivaes ejerciendo una gran presión selectiva. Aumentando la intensidad también aumentamos los niveles de endogamia

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓNFACTORES QUE AFECTAN A LAFACTORES QUE AFECTAN A LA RESPUESTAVariabilidad genética.

S h t l d i ió tí i d lSe ha propuesto la desviación típica de los valores de cría como medida de la variabilidad genética. Se calcula con la raíz cuadrada de la varianza aditiva del carácter.

De todas formas este es un valor muy difícilmente manipulable, ya que es una propiedad de la población y para poder cambiarla tendríamos que hacer en ocasionescambiarla tendríamos que hacer en ocasiones esfuerzos contrarios a la selección, ya que solo podemos aumentar la variabilidad genética por mutación (poco probable y lenta) o por migración (contraria a la selección en pureza). Por tanto aunque existe esta posibilidad no debemos pensar en ella como una vía factible para aumentar lacomo una vía factible para aumentar la respuesta.

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓNFACTORES QUE AFECTAN A LAFACTORES QUE AFECTAN A LA RESPUESTAIntervalo generacional

E i t i d fi i i d l iExisten varias definiciones del mismo:- tiempo requerido para reemplazar una generación por la siguiente. - edad media de los progenitores cuando sus p ghijos seleccionados han nacido.

Para reducir el intervalo generacional y mejorar la respuesta, disponemos de pocas posibilidades básicamente dos:posibilidades, básicamente dos:- Utilizar mecanismos que nos aumenten la rapidez para tener evaluados genéticamente los animales. Por ejemplo la evaluación individual es más rápida que la evaluación por la descendencia. La evaluación de caracteres de alta repetibilidad es más rápida que los de bajaque los de baja.- Mejorar la precocidad productiva de los animales.

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA DIRECTA A LA SELECCIÓN EN LA SELECCIÓN FENOTÍPICA INDIVIDUALComo la precisión en este caso es la raiz cuadrada de la heredabilidad:

h2 . i . σp∆a/t = ------------∆a/t

LDonde; h2 = heredabilidad del carácter

σp = Desviación típica del carácter

Diferencial de selección (S),Diferencia entre las medias fenotípicas del carácter en los animales seleccionados y en el ytotal de la población. (S = i . σp)

h2 . S∆a/t = --------

LL

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

ALGUNOS PROBLEMAS EN LA ESTIMACIÓN DE LA RESPUESTA DIRECTA A LA SELECCIÓN EN LA SELECCIÓN FENOTÍPICA INDIVIDUAL1.- Diferencias entre sexos para la intensidad1. Diferencias entre sexos para la intensidad y para el intervalo generacional.En estos casos la formula quedaría como sigue:

i + ifim + if ∆a/t = ------------. h2 . σp

Lm + Lf

2 E i t i d dif t í d l ió2.- Existencia de diferentes vías de selección.

(raä1 . i1 + raä2 i2 + raä3. i3 + raä4 . i 4.) σa∆a/t = ---------------------------------------

L1 L2 L3 L4

3.- División de los animales entre probados y jóvenes.

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

EJEMPLO DE CÁLCULOCalcular la respuesta a la selección para el peso del vellón en un rebaño de 1000 ovejas con una

d d d lestructura de edades como la que se expone en la tabla. Los machos actúan durante 2 años y las hembras durante 6. Se aparean 50 ovejas por macho. La tasa de nacimientos media es de 0,80 ,por oveja. Se asume una selección fenotípica con una heredabilidad de 0,30 y una desviación estándar fenotípica de 0,4 kilos.

Edad reproductiva 2 3 4 5 6 7 Total

Nº Moruecos 12 8 - - - - 20

Nº Ovejas 250 200 180 150 120 100 1000

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓNEdad reproductiva 2 3 4 5 6 7 TotalEdad reproductiva 2 3 4 5 6 7 Total

Nº Moruecos 12 8 - - - - 20

Nº Ovejas 250 200 180 150 120 100 1000

Intervalos de machos y hembras:y

12x2+8x32Lm=-------------= 2,4 años;

12+850x2+200x3+180x4+150x5+120x6+100x750x2+200x3+180x4+150x5+120x6+100x7

Lf=----------------------------------------------------=3,99 años250+200+180+150+120+100

Intensidades de selección:

im = 2,268 if = 0,607Respuestaim + if 2,268+0,607

∆a/t = ------------ h2 Σ =-------------- 0 3 0 4=0 054∆a/t . h . Σp . 0,3 .0,4 0,054 K/año

Lm + Lf 2,4+3,99

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

MEJORA DE LA RESPUESTA Y RELACIONES ENTRE LOS COMPONENTES DE LA FÓRMULA1.- Oposición entre la precisión y el intervalo generacional. Un descenso en el intervalo generacional suele causar una disminución de la precisión de las estimas de los valores de cría, ya que solemos contar con menos información, especialmente de la descendencia2.- Oposición entre la precisión y la intensidad d l ióde selección. Un incremento en la precisión de la selección suele acompañarse por un descenso de la intensidad de selección, debido a que generalmente para aumentar la precisión debemos tomar mucha información de los animales evaluados3.- Oposición entre la intensidad de selección y el intervalo generacional. Cuando aumentamos la intensidad de selección disminuimos el reemplazo de los animales viejos por los nuevos al introducir menos animales j pnuevos producimos un envejecimiento de la población y por tanto un incremento del intervalo generacional.4.- Oposición entre la Intensidad y el Riesgo de selección. Cuando aumentamos la intensidad de selecciónselección. Cuando aumentamos la intensidad de selección nuestra apuesta se centra en un menor número de animales, por tanto si hemos cometido algún error en la evaluación del valor de cría de esos animales las consecuencias son peores

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA CORRELACIONADA A LA SELECCIÓNCausas de la covariación fenotípica:D bid l i f bi l•Debido a que los mismos efectos ambientales

afectan a dos caracteres diferentes, bien en el mismo sentido o en sentidos diferentes, se trataría de una covariación ambiental de signo positivo o negativo, respectivamente.•Debido a que unos mismos genes afectan a do caracteres distintos (pleitropía), o bien que

ó i l (li i t dgenes próximos en el genoma (ligamiento dan la sensación de ser un único gen que está afectando a caracteres diferentes (falsa pleitropía). Sería una covariación genética p p g(aditiva). En este caso también ocurre que las causas genéticas de la covariación pueden actuar positivamente sobre un carácter y negativamente sobre otro mostrando signosnegativamente sobre otro, mostrando signos positivos o negativos de la covariación.

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA CORRELACIONADA A LA SELECCIÓN

räxäy . raäx . ix . σay∆ ( )/∆a(y,x)/t = --------------------

LDonde; ∆a(y,x)/t = Tasa de cambio genético en el carácter “y” por unidad de tiempo t, y p p ,debido a la selección que se esta realizando en “x”räxäy = Correlación genética entre los

t “ ” “ ”caracteres “x” e “y”.raäx = Precisión de la selección medida como correlación entre los valores aditivos predichos y los reales en el carácter “x”.p yix = Intensidad de selecciónσay= Desviación típica aditiva del carácter en la población en el carácter “y”. Variabilidad genéticagenética.L = Intervalo generacional

I.- MÉTODOS DE SELECCIÓN

RESPUESTA CORRELACIONADA A LARESPUESTA CORRELACIONADA A LA SELECCIÓN FENOTÍPICA

räxäy . hx . hy . ix . σpy∆a(y,x)/t = -------------------------

L

Dond se incluyen;

hx ; hy = Raíz cuadrada de la heredabilidad de los caracteres 2x” e “y”.

D i ió í i f í i d l áσp = Desviación típica fenotípica del carácter “y”