Factores que Factores que afectan el afectan el

progreso genprogreso genééticotico

Ing. Agr. Jorge I. Urioste, PhDCatedrático de Mejoramiento GenéticoDepto. Producción Animal y PasturasFacultad de Agronomía

Seminario de Mejoramiento Genético en ovinos – 23-25 de junio 2008 – Termas del Arapey-Salto

MotivaciMotivacióón: la n: la realidadrealidad……

¿Existen reglas para maximizar

el avance genético?

¿Porqué tan diferentes resultados?

Idea principal de esta presentaciIdea principal de esta presentacióón:n:

Poner al alcance de la audiencia algunos

conceptos básicos sobre progreso genético

que ayuden al mejorador (cabañero, técnico)

a afinar el proceso de selección y obtener

mayores avances genéticos

Poner al alcance de la audiencia algunos

conceptos básicos sobre progreso genético

que ayuden al mejorador (cabañero, técnico)

a afinar el proceso de selección y obtener

mayores avances genéticos

Generación 1:

Población general Animales seleccionados

Generación 2:

Generación 3:

El proceso de selecciEl proceso de seleccióónn

Principio bPrincipio báásico del progreso sico del progreso gengenéético:tico:

Aparear el “mejor” con el “mejor”

... y hacerlo lo más rápido posible

Ganancia genética/año=Superioridad genética de padres seleccionados

Intervalo generacional

¿¿CuCuááles son los factores les son los factores intervinientesintervinientes??

∆G =heredabilidad x diferencial de selección

Intervalo generacional

Intervalo generacional

precisión x intensidad x variabilidad genética=

o...

¿¿CCóómo afectan estos factores al mo afectan estos factores al progreso genprogreso genéético?tico?

�� Heredabilidad Progreso genHeredabilidad Progreso genéético tico

�� Diferencial de selecciDiferencial de seleccióón Progreso genn Progreso genéético tico

�� Intervalo generacional Progreso genIntervalo generacional Progreso genééticotico

Reglas sencillas para una Reglas sencillas para una mmááxima mejora genxima mejora genééticatica

1. Tener la máxima variación genética

2. Dedicar esfuerzos de selección en las características más heredables y de mayor valor económico

3. Observar (medir) con precisión las características portadas por el animal

4. Usar los animales seleccionados más eficazmente.

1. Tener la máxima variación genética

2. Dedicar esfuerzos de selección en las características más heredables y de mayor valor económico

3. Observar (medir) con precisión las características portadas por el animal

4. Usar los animales seleccionados más eficazmente.

1. Tener m1. Tener mááxima variacixima variacióón genn genééticatica

� ¿Cómo logramos el mejor avance genético?

– La visión tradicional versus la versión moderna del mejoramiento genético

� ¿Cómo logramos el mejor avance genético?

– La visión tradicional versus la versión moderna del mejoramiento genético

La idea tradicional del mejoramiento La idea tradicional del mejoramiento gengenéético:tico:

Aumentar el promedio poblacional hasta un nivel ideal de expresión y disminuir la variación alrededor de este ideal

Aumentar el promedio poblacional hasta un nivel ideal de expresión y disminuir la variación alrededor de este ideal

Tomado de Barker, 1972

La idea moderna del mejoramiento La idea moderna del mejoramiento gengenééticotico

Aumentar el promedio poblacional de características de importancia en cada generación

Aumentar el promedio poblacional de características de importancia en cada generación

Tomado de Barker, 1972

1. Tener m1. Tener mááxima variacixima variacióón genn genééticatica

� La uniformidad genética puede ser buena, pero limita el progreso genético

� La visión moderna:

–Todas las características tienen una variabilidad “biológica” propia, que se puede aprovechar→CV D: 9.5%; CV PVL: 24.5%; CV PC: 26.9%

–Hay variaciones individuales entre cabañas

→Opción cuando hay poca variación: utilización de recursos genéticos provenientes de otras cabañas

Una manera de utilizar la variabilidad: Una manera de utilizar la variabilidad: el el Diferencial de SelecciDiferencial de Seleccióónn

� Junto con la heredabilidad, determinan el Progreso genético alcanzable

� Definición del Diferencial de Selección, S : cuán mejores son los padres seleccionados en relación al promedio de la población (S depende de la intensidad y la variabilidad de la característica)

� Junto con la heredabilidad, determinan el Progreso genético alcanzable

� Definición del Diferencial de Selección, S : cuán mejores son los padres seleccionados en relación al promedio de la población (S depende de la intensidad y la variabilidad de la característica)

Ejemplo 1Ejemplo 1

-20--19--18--17--16--15--14--13--12--11--10--9--8--7--6--5--4--3--2--1-

Promedio

Seleccionados

Cabaña A Cabaña B

S=Diferencial de selección

SS

(Menos variable)

(Más variable)

2a. Gaste esfuerzos en caracter2a. Gaste esfuerzos en caracteríísticas sticas claramente influenciadas por la herenciaclaramente influenciadas por la herencia

� Heredabilidad : un concepto central en el mejoramiento genético moderno

� Definición : la proporción de superioridad de los progenitores, en una característica, que se espera sea trasmitida a la siguiente generación

� Recordar : progreso= heredabilidad x superioridad fenotípica

� Heredabilidad : un concepto central en el mejoramiento genético moderno

� Definición : la proporción de superioridad de los progenitores, en una característica, que se espera sea trasmitida a la siguiente generación

� Recordar : progreso= heredabilidad x superioridad fenotípica

Niveles de heredabilidadNiveles de heredabilidad

� Baja (5-15%)–Caracteres reproductivos–Caracteres de salud

� Media (15-30%)–Peso vivo

–Características de carcasa

� Alta (30%+)–Diámetro–Peso de lana

� Baja (5-15%)–Caracteres reproductivos–Caracteres de salud

� Media (15-30%)–Peso vivo

–Características de carcasa

� Alta (30%+)–Diámetro–Peso de lana

2b. Gaste esfuerzos en caracter2b. Gaste esfuerzos en caracteríísticas sticas de alto valor econde alto valor econóómico mico

� El número de características a considerar en la selección afecta el Diferencial de Selección de cada una de ellas

� Cuantas más características involucradas, menos avance en cada una (las asociaciones genéticas desfavorables empeoran esta situación …)

� Ejemplos

� El número de características a considerar en la selección afecta el Diferencial de Selección de cada una de ellas

� Cuantas más características involucradas, menos avance en cada una (las asociaciones genéticas desfavorables empeoran esta situación …)

� Ejemplos

Ejemplo 2: distintas estrategias de Ejemplo 2: distintas estrategias de selecciseleccióón para n para didiáámetrometro y y peso de peso de

vellvellóónn y su impacto en el diferencial y su impacto en el diferencial de seleccide seleccióónn

100 borregos evaluados, de los cuales hay que seleccionar 10

(datos reales, gentileza del Dr. Gabriel Ciappesoni, INIA)

100 borregos evaluados, de los cuales hay que seleccionar 10

(datos reales, gentileza del Dr. Gabriel Ciappesoni, INIA)

-2

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PVL

Diá

met

ro

A. SelecciA. Seleccióón solo por din solo por diáámetrometroDEP promedio población: D=-1.08 micras; PVL=1.2 %

DEP promedio animales seleccionados: D=-1.5 micras; PVL= -2.1%

-2

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PVL

Diá

met

ro

B. SelecciB. Seleccióón solo por PVLn solo por PVLPromedio población: D=-1.08 micras; PVL=1.2 %

Promedio animales seleccionados: PVL= 6.8 %; D= -0.9 micras

-2

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PVL

Diá

met

ro

C. Igual importancia DC. Igual importancia D--PVLPVL

Promedio población: D=-1.08; PVL=1.2

Promedio animales seleccionados: D= -0.9 micras; PVL= 6.6%

-2

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PVL

Diá

met

ro

D. D. DiamDiam. 2 veces m. 2 veces máás importante que PVLs importante que PVL

Promedio población: D=-1.08; PVL=1.2

Promedio animales seleccionados: D=-1.2 micras; PVL= 5.7 %

-2

-1,8

-1,6

-1,4

-1,2

-1

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

PVL

Diá

met

ro

E. Mejorar E. Mejorar DiamDiam sin perder PVLsin perder PVL

.

Promedio población: D=-1.08; PVL=1.2

Promedio animales seleccionados: D=-1.3 micras; PVL= 1.9 %

.

ResumenResumen: efecto de las estrategias en la : efecto de las estrategias en la superioridad gensuperioridad genéética de los animales tica de los animales

seleccionados seleccionados

5028NegNeg100% máximo, D

108096100Neg% máximo, PVL

-0.2-0.110.180.18-0.4Sup. Genética D, micras

0.74.55.45.6-0.9Sup. Genética PVL, %

-1.28-1.19-0.9-0.9-1.5Prom. Selecc. D, micras

1.95.76.66.8-1.2Prom. Selecc. PVL, %

EDCBAEstrategias

3. Mida cuidadosamente en el 3. Mida cuidadosamente en el animalanimal

� Siempre que pueda, mida al animal que

es posible candidato a la selección

� Registros

–Correcta identificación de animales

–Datos individuales: fechas de nacimiento,

peso vivo, pesos de lana, carcasa

–Use una ESCALA, no simplemente

apreciación visual

� Siempre que pueda, mida al animal que

es posible candidato a la selección

� Registros

–Correcta identificación de animales

–Datos individuales: fechas de nacimiento,

peso vivo, pesos de lana, carcasa

–Use una ESCALA, no simplemente

apreciación visual

Tome Tome criteriosamentecriteriosamente en en cuenta los parientescuenta los parientes

� Ancestros

–Animal recibe ½ de sus genes de un padre

–Está ¼ relacionado con un abuelo

–Sólo 1/8 relacionado con un bisabuelo

� Hermanos, progenie

� Las evaluaciones poblacionales los toman a todos en cuenta por Usted!

� Ancestros

–Animal recibe ½ de sus genes de un padre

–Está ¼ relacionado con un abuelo

–Sólo 1/8 relacionado con un bisabuelo

� Hermanos, progenie

� Las evaluaciones poblacionales los toman a todos en cuenta por Usted!

4.Usar el animal seleccionado 4.Usar el animal seleccionado mmáás eficazmentes eficazmente

� Se busca: A) mayor intensidad; y B) recambio más rápido de reproductores

� Herramientas nuevas: selección asistida por marcadores o por genes asociados a características de interés económico (charlas específicas mañana …)

� Una herramienta “clásica”: uso de inseminación artificial.–¿Qué factor nos permite mejorar?: El diferencial

de selección

� Se busca: A) mayor intensidad; y B) recambio más rápido de reproductores

� Herramientas nuevas: selección asistida por marcadores o por genes asociados a características de interés económico (charlas específicas mañana …)

� Una herramienta “clásica”: uso de inseminación artificial.–¿Qué factor nos permite mejorar?: El diferencial

de selección

Progreso genético con monta natural

Machos

Hembras

Diferencial de selección

Progreso genético con inseminación artificial

Machos

Hembras

Diferencial de selección

Intervalo generacionalIntervalo generacional

� Edad promedio de los padres cuando nacen los hijos que los van a reemplazar

� Mide el tiempo requerido en reemplazar una generación con la siguiente

� Depende en buena medida de la estructura de la majada (edad al primer parto, nº de categorías de edad)

� Edad promedio de los padres cuando nacen los hijos que los van a reemplazar

� Mide el tiempo requerido en reemplazar una generación con la siguiente

� Depende en buena medida de la estructura de la majada (edad al primer parto, nº de categorías de edad)

Ejemplo 3Ejemplo 3

Estructura de hembras

4.63.65I. G. Prom

2506

30255

25304

20303

0152

BA

% corderos nacidos

Edad ovejas

3.82.5I. G. Prom

2005

4004

40503

0502

BA

% corderos nacidos

Edad carnero

Estructura de machos

Resultado:Resultado:

En general, mayor progreso genético por año si:

� Bajamos la edad a la encarnerada

� Tenemos menos categorías de edad

En general, mayor progreso genético por año si:

� Bajamos la edad a la encarnerada

� Tenemos menos categorías de edad

Ejemplo 4 (combinando Ejemplo 4 (combinando superioridad y velocidad...)superioridad y velocidad...)

Promedio Peso de vellón en la majada: 3,500 Kg.

Heredabilidad = 0,35

Superioridad

- Prom. majada

Prom. animal

Animal selecc.

0,240 Kg.0,800 Kg.

- 3,500- 3,500

3,740 Kg.4,300 Kg.

OvejasCarneros

Ejemplo 4 (cont.)Ejemplo 4 (cont.)

(0,800 + 0,240)/2 = 0,520 Kg.(0,800 + 0,240)/2 = 0,520 Kg.

0,520 x 0,35 = 0,182 Kg.0,520 x 0,35 = 0,182 Kg.

Promedio de producción esperado de los reemplazos:

La mitad proviene de cada padre:

Trasmitido a la siguiente generación:

3,500 + 0,182 = 3,682 Kg.3,500 + 0,182 = 3,682 Kg.

Ejemplo 4 (cont.)Ejemplo 4 (cont.)

90% pesa 3,500 Kg.10% pesa 3,682 Kg.Promedio: 3,518 Kg.

90% pesa 3,500 Kg.10% pesa 3,682 Kg.Promedio: 3,518 Kg.

3,500 x 0,8 + 3,682 x 0,2 = 3,536 Kg.3,500 x 0,8 + 3,682 x 0,2 = 3,536 Kg.

Nuevo promedio de la majada con 10% de reemplazos:

Nuevo promedio de la majada con 20% de reemplazos:

Ejemplo 4 (fin)Ejemplo 4 (fin)

Si usáramos los datos de intervalo generacional del Ejemplo 3A, lograríamos avances genéticos

de 45-60 gramos por año

Pequeñosavances todos los años!Pequeñosavances todos los años!

Tasas posibles de progreso Tasas posibles de progreso gengenéético anualtico anual

� 0,5% a nivel comercial, 2% a nivel experimental

� Como se puede observar, el progreso es lento

� Por lo tanto: Usted debe esforzarse en realizar progresos de la manera más constante posible

� 0,5% a nivel comercial, 2% a nivel experimental

� Como se puede observar, el progreso es lento

� Por lo tanto: Usted debe esforzarse en realizar progresos de la manera más constante posible

Ejemplos uruguayos (I)Ejemplos uruguayos (I)

� Progreso en la disminución del diámetro de fibra

� Valor genético promedio, animales nacidos en cada año

� Obtenido como subproducto de la evaluación genética (Merino Australiano)Fuente: Catálogo de Padres Merino Australiano,

atención del Dr. G. Ciappesoni

Ejemplos uruguayos (II)Ejemplos uruguayos (II)

TENDENCIA GENETICA

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

92 93 94 95 96 97 98

AÑOS

EP

Ds PVS

DIAMETRO

CUERPO

� Cabaña Santa Ana (Ideal), datos presentados en el Congreso Mundial de Ideal (1999)

Consideraciones finalesConsideraciones finales

� El progreso genético mide si vamos en la dirección correcta, y a la velocidad adecuada

� Siguiendo algunas reglas sencillas podemos maximizar nuestros resultados

� Su estimación debe ser parte integrante de un programa de selección: nos permite mantener rumbos, o corregir nuestra ruta.

� El progreso genético mide si vamos en la dirección correcta, y a la velocidad adecuada

� Siguiendo algunas reglas sencillas podemos maximizar nuestros resultados

� Su estimación debe ser parte integrante de un programa de selección: nos permite mantener rumbos, o corregir nuestra ruta.

“Frecuentemente se cree que los cabañeros que

logran éxitos poseen algún método misterioso

que los demás ignoran.

Sin embargo, los principios del cabañero exitoso

han sido sumamente simples, la dificultad radica

no tanto en conocer los principios, sino en

aplicarlos”.

“Frecuentemente se cree que los cabañeros que

logran éxitos poseen algún método misterioso

que los demás ignoran.

Sin embargo, los principios del cabañero exitoso

han sido sumamente simples, la dificultad radica

no tanto en conocer los principios, sino en

aplicarlos”.

La del estribo La del estribo ……

Sewall Wright (1889-1988), fundador de la Genética Cuantitativa

Muchas gracias a los Muchas gracias a los organizadores del Simposio!organizadores del Simposio!