GESTIÓN GENÉTICA DE LAS PEQUEÑAS POBLACIONES. I. POBLACIONES GENEALÓGICAS.

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1 GESTIÓN GENÉTICA DE LAS PEQUEÑAS POBLACIONES. I. POBLACIONES GENEALÓGICAS.

2 GESTIÓN GENÉTICA DE LAS PEQUEÑAS POBLACIONES. I. POBLACIONES GENEALÓGICAS. Indice de contenidos. Introducción y Objetivos Coeficiente de consanguinidad individual. Construcción de pedigríes. Sistemas regulares de endocría. Coeficiente de coascendencia entre dos reproductores Uso de la información genealógica en la planificación de los apareamientos: Tablas de coascendencia. Coeficiente de parentesco. Coeficiente de conservación genética (efecto fundador). Consanguinidad media de la población Libros genealógicos.

3 INTRODUCCIÓN. POBLACIONES GENEALÓGICAS Se conocen como poblaciones gennealógicas a aquellas en las que conocemos las relaciones de parentesco entre los individuos que las forman, total o parcialmente. La importancia de estas poblaciones genealógicas es que nos permiten conocer información acerca del estado genético actual de los individuos a través de sus relaciones familiares: Coeficiente individual de consanguinidad Coeficiente de coascendencia de dos reproductores Coeficiente de parentesco entre dos individuos

4 OBJETIVOS. 1. CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE LA POBLACIÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA SITUACIÓN DE LA TASA INDIVIDUAL Y TASA MEDIA DE ENDOGAMIA. 2. PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE PROGRAMAS DE RECUPERACIÓN Y CONSERVACIÓN DE RAZAS BASADOS EN LA APLICACIÓN DE ESTRATEGIAS DE: 1. RETROCRUZAMIENTO 2. UTILIZACIÓN DE TABLAS DE COASCENDENCIA 3. INDICE DE CONSERVACIÓN GENÉTICA

5 COEFICIENTE INDIVIDUAL DE CONSANGUINIDAD (I) Se define como la probabilidad de que un par de alelos presentes en un individuo (procedentes de los gametos que lo formaron) sean idénticos por ascendencia. El concepto de consanguinidad surge al aparear a individuos con sus parientes, entendiendo por tales aquellos animales que tienen algún antepasado en común. Un individuo descendiente de parientes se le conoce como consanguíneo, ya que puede hacer recibido el mismo gen por vía materna y paterna.

6 COEFICIENTE INDIVIDUAL DE CONSANGUINIDAD (II) El cálculo matemático del coeficiente de consanguinidad se basa en la idea de que en cada segregación meiótica, se genera una probabilidad de ½ de transmitir un determinado gen a un descendiente: Un individuo con genotipo Aa, tiene la probabilidad de ½ de transmitir a su hijo, el gen A o el gen a. Si contamos las segregaciones que han tenido lugar en el recorrido del gen por el árbol genealógico del individuo y elevamos la probabilidad de transferencia (1/2) al número de segregaciones (n), tendremos la probabilidad de que el individuo estudiado sea homocigoto para A ó para a. F x = (½) n

7 COEFICIENTE INDIVIDUAL DE CONSANGUINIDAD (III) En el caso que los ancestros comunes presenten una consanguinidad anterior, ésta tendrá que estar representenda en el coeficiente individual de consanguinidad del descendiente Se consigue multiplicando la aportación parcial de cada ancestro a la fórmula anterior por el término (1 + F a ), donde F a es el coeficiente de consanguinidad del ancestro común. Entonces la fórmula quedaría: F x = (½) n * (1 + F a )

8 CONSTRUCCIÓN DE PEDIGRIS Para el cálculo del coeficiente de consanguinidad sólo se requiere investigar a los antepasados del individuo y calcular las probabilidades de transferencia en dicha generación Nos basamos en la representación esquemática de dicha genealogía, el llamado pedigrí o árbol genealógico.

9 CONSTRUCCIÓN DE PEDIGRIS

10 CONSTRUCCIÓN DE PEDIGRIS

11 CONSTRUCCIÓN DE PEDIGRIS

12 SISTEMAS REGULARES DE CONSANGUINIDAD Cruzamientos entre parientes, generalmente en el mismo grado, que se mantienen generaciones tras generaciones con el objetivo de mantener algunos genotipos activos de ciertos reproductores. A estos sistemas también se les denomina como consanguinidad sistemática. Algunos ejemplos: Apareamiento entre hermanos completos. Apareamientos sistemáticos entre progenitores y progenie. Apareamiento sistemático entre medio hermanos. Retrocruzamiento con antepasado sin consanguinidad.

13 CONSANGUINIDAD MEDIA DE LA POBLACIÓN Debemos conocer el coeficiente de consanguinidad promedio de las poblaciones genealógicas a partir de sus F individuales. : α = p i * F i Donde, p i es la frecuencia de animales que poseen un determinado coeficiente de consanguinidad, y F i son los coeficientes de consanguinidad presentes en la población.

14 CONSANGUINIDAD MEDIA DE LA POBLACIÓN Nº animales Frec. Rel. F P i * F i 43 0,5733 0,0 0,0 6 0,08 0,016 0, ,039 0, ,1066 0, , ,2133 0,125 0,02666 Total: 75 0,9998 0,03551

15 COEFICIENTE DE COASCENDENCIA Es la probabilidad de que dos individuos posean en un mismo locus dos genes idénticos por ascendencia, es decir, la probabilidad de que ambos individuos hayan recibido el mismo gen procedente de un antepasado común. Matemáticamente se define en los mismos términos explicados por el coeficiente de consanguinidad, ya que el coeficiente de coascendencia de dos reproductores, sería igual al coeficiente de consanguinidad de sus posibles hijos. F xy = F A

16 COEFICIENTE DE COASCENDENCIA La fórmula del coeficiente de coascendencia seria: F xy = (½) n+1 * (1 + F A ) n +1, sustituye al n del cálculo del coeficiente de consanguinidad, debido a que en este caso, ha habido una segregación menos ya que todavía no se ha formado el hijo. Otra forma del cálculo del coeficiente de coascendencia de un par de reproductores es a través de la media aritmética de los coeficientes de consanguinidad de sus cuatro progenitores.

17 TABLAS DE COASCENDENCIA A B C D E F A 0,5 B 0,5 C 0,5 D 0,5 E 0,5 F 0,5 Objetivo principal: Elegir los apareamientos que minimizen el incremento generacional de la cosanguinidad (estrategias a corto, medio y largo plazo)

18 COEFICIENTE DE PARENTESCO ENTRE DOS INDIVIDUOS Es la probabilidad de que dos individuos posean genes idénticos para un mismo locus en virtud de una línea común de ascendencia. Mide el grado de similitud entre los genotipos de los animales emparentados. Wright para su descripción se basó en los coeficientes viarios siendo el resultado de la correlación entre los valores de cría de dos individuos. Una alta correlación entre ambos individuos refleja una mayor probabilidad de que tengan los mismos genes. R xy = (½) n+1 * (1 + F a )/( 1 + F x )*( 1 + F y )

19 COEFICIENTE DE CONSERVACIÓN GENÉTICA (I) En poblaciones genealógicas pequeñas nuestro interés es la conservación de la variabilidad genética. No nos conviene sólo minimizar el coeficiente de coascendencia a la hora de decidir los apareamientos Nos interesa algún parámetro que tenga en cuenta la influencia en el pedigrí del futuro descendiente del mayor número fundadores. Nuestro interés es la conservación de todos los genes que estaban presentes en el origen de la población. Cuantos más fundadores estén presentes en los pedigríes de las nuevas generaciones más posibilidades tendremos para la conservación de los genes originales.

20 COEFICIENTE DE CONSERVACIÓN GENÉTICA (II) El coeficiente de conservación genética cumple este requisito ya que tiene en cuenta los animales fundadores y las segregaciones ocurridas entre ellos y el individuo en cuestión. La fórmula de cálculo del Coeficiente de conservación genética sería: CCG = 1/ p 1 2 Donde p 12 es igual al sumatorio de ½ elevado al número de segregaciones que separan al individuo en cuestión y cada uno de los fundadores de la población presentes en el pedigrí.

21 DEPRESIÓN ENDOGÁMICA(I) Las consecuencias de la consangunidad son: Aumento de la homocigosis en detrimento de la heterocigosis. Fijación de los alelos dentro de grupos familiares. Tendencia a la fijación de los caracteres de la población, sobre todos los cualitativos. Aumenta la prepotencia o parecido entre padres e hijos. Disminuye la media fenotípica de caracteres cuantitativos, en particular los relacionados con la fertilidad y la supervivencia, conociéndose esto como depresión endogámica. Aumenta la expresión de genes deletéreos recesivos, letales, subletales, monstruosidades, esterilidad, etc...

22 DEPRESIÓN ENDOGÁMICA(II) Efectos de la depresión endogámica calculados para algunos caracteres cuantitativos: (10% de aumento del coeficiente de consanguinidad por generación) Bovinos de carne: peso al destete disminuye 5,2 kg. Bovinos de leche: producción de leche disminuye entre kg. Ovinos: peso del vellón disminuye 0,38 kg y el peso vivo a los 5 meses disminuye 3,10 kg. La descendencia de apareamientos no endogámicos entre líneas altamente consanguíneas presenta una elevación muy fuerte de los caracteres productivos (Heterosis) y más especialmente en los caracteres reproductivos y de supervivencia. Esta elevación es más fuerte en aquellos caracteres más afectados por la depresión endogámica.

23 LIBRO GENEALÓGICO DEFINICIÓN DE LIBRO GENEALÓGICO CUALQUIER REGISTRO EN SOPORTE PAPEL O ELECTRÓNICO EN EL QUE SE GESTIONA LA RELACION DE PARENTESCO ENTRE LOS DISTINTOS INDIVIDUOS QUE COMPONEN UNA POBLACION.

24 LIBRO GENEALÓGICO ESTRUCTURA CLÁSICA Registro Fundacional Registro Auxiliar Registro Definitivo Registro de nacimientos Registro de Méritos

25 LIBRO GENEALÓGICO ESTRUCTURA OFICIAL Registro Especial de Ganadería Sección Principal: Registro Definitivo Registro Nacimientos Sección Auxiliar o Aneja: Registro Fundacional Registro Auxiliar

26 REGISTRO FUNDACIONAL (R.F.) REGISTRO AUXILIAR (R.A.) HEMBRAS BASE (R.A./a) 1ª GENERACION (R.A./b) REGISTRO DE NACIMIENTOS (R.N.) REGISTRO DEFINITIVO (R.D.) REGISTRO DE MERITOS (R.M.) CABRA DE MERITO (C.M.) CABRA PREFERENTE (C.P.) REPRODUCTOR MEJORANTE PROBADO

27 LIBRO GENEALÓGICO REGISTRO FUNDACIONAL Animales pertenecientes a explotaciones inscritas en el Registro de siglas. Ambos sexos con mas de un año sin defectos que dificulten la reproducción. Dos generaciones de ancestros conocidos. Cumplimiento del patrón racial con una calificación morfológica mínima. Producción mínima*.

28 LIBRO GENEALÓGICO REGISTRO AUXILIAR Sólo hembras pertenecientes a ganaderías inscritas en el Registro de siglas Hembras Base: Genealogía total o parcialmente desconocida. Calificación morfológica mínima y carentes de defectos que afecten a la reproducción. Producción mínima* Primera Generación: Hijas de hembras base con machos de R.F. o R.D. Declaración de cubriciones en tiempo y forma Calificación morfológica mínima y carentes de defectos que afecten a la reproducción. Producción mínima*

29 LIBRO GENEALÓGICO REGISTRO NACIMENTOS Registro temporal en espera de pasar a R.D. Dentro de los 36 primeros meses de edad. Machos y Hembras descendientes de animales inscritos en los Registros Fundacional y/o definitivo, así como los resultantes de los primeros partos de los animales inscritos en este Registro de Nacimientos. Hembras descendientes de las madres inscritas como hembras de primera generación en el Registro Auxiliar, cuando el padre perteneciera a los Registros Fundacional o Definitivo. Declaración de cubrición y nacimientos en tiempo y forma.

30 LIBRO GENEALÓGICO REGISTRO DEFINITIVO Animales procedentes del registro de nacimientos tras la 1ª lactación en las hembras y con 1 año los machos (tras test de ADN) cuando cumplen: Calificación morfológica mínima y sin defectos que afecten a la reproducción. Hembras que antes de 36 meses de edad acrediten una producción mínima.

31 LIBRO GENEALÓGICO REGISTRO DE MERITOS Animales del R.D. con excepcionales características genealógicas y productivas: Hembra de Mérito (H.M.): Hembra Preferente (H.P.): Reproductor Mejorante Probado: Animales valorados positivamente en las pruebas genético-funcionales correspondientes.

32 LIBRO GENEALÓGICO MATERIAL PARTE DE ALTA PARTE DE BAJA PARTE DE CUBRICIÓN PARTE DE NACIMIENTO PARTE DE VARIACIÓN

33 LIBRO GENEALÓGICO EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENEALÓGICA CARTAS GENEALOGICAS Contenido Producciones?

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