CURSO DE CAPACITACION MEJORA GENETICA DE SALMONES

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Claudia Acuña Tebar
hace 6 años
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1 CURSO DE CAPACITACION MEJORA GENETICA DE SALMONES Relator Dr. José Andrés Gallardo Matus Académico Investigador - Consultor QUÉ APRENDERE EN EL MODULO 1? Principios fundamentos de la mejora genética de salmones.

2 QUÉ ES LA GENETICA? Campo de la biología que busca comprender la herencia de los caracteres biológicos. CUÁL ES MI GENOTIPO? QUÉ HACEN LOS GENETISTAS? Investigan la estructura y función del material hereditario (ADN). Investigan como funcionan y se heredan los genes.

QUÉ SON LOS GENES? - Secuencias de ADN. - Almacenan y expresan información hereditaria de las características biológicas. - La mayor parte de los genes codifican para alguna proteína.

3 QUÉ SON LOS GENES? - Secuencias de ADN. - Almacenan y expresan información hereditaria de las características biológicas. - La mayor parte de los genes codifican para alguna proteína. CARÁCTER BIOLOGICO CUALITATIVO Expresa una cualidad. Controlados por pocos genes. Sin influencia del ambiente sobre su expresión. Carácter biológico: Pigmentación de la piel. Fenotipo: Pigmentado v/s NO pigmentado

Fenotipo albino: 100 tipos de mutación producen alteración funcional del gen.

4 GEN TYR: PIGMENTACION DE LA PIEL Gen TYR: Produce la enzima, tirosinasa, que cataliza la síntesis de pigmento a partir de tirosina. Fenotipo albino: 100 tipos de mutación producen alteración funcional del gen. Comparación de genes: 60 % de identidad del gen entre vertebrados. DOMINANCIA COMPLETA DEL GEN TYR Precursor de melanina Homocigoto dominante T T Melanina Heterocigoto T t Homocigoto recesivo t t

5 CUÁL ES MI GENOTIPO? = TT - Tt - tt CARÁCTER BIOLOGICO CUANTITATIVO Expresa una cantidad. Controlados por muchos genes. Gran influencia del ambiente sobre su expresión. Genotipo + Ambiente (manejo productivo) = Fenotipo

6 EFECTO DE UN GEN SOBRE UN RASGO CUANTITATIVO Supuesto: Ambiente (E) = 0. P = G Genotipos EE Ee ee Valor fenotipo 14 g 12 g 6 g Efecto aditivo del gen (a) a = + 4 g Desvío de dominancia (d) d = + 2 g HERENCIA DE GENES CUANTITATIVOS Dominancia parcial Genotipos Valor fenotipo EE 35 Ee 30 ee 15 Dominancia completa Genotipos Valor fenotipo EE 35 Ee 35 ee 15 Efecto aditivo del gen (a) a = + 10 g Desvío de dominancia (d) d = + 5 g Efecto aditivo del gen (a) a = + 10 g Desvío de dominancia (d) d = + 10 g

7 DETERMINE EL EFECTO ADITIVO (a) Y DE DOMINANCIA (d) DEL GEN E. Genotipos Acción aditiva Valor fenotipo EE 35 Ee 25 ee 15 a =? d =? Sobredominancia Genotipos Valor fenotipo EE 35 Ee 45 ee 15 a =? d =? CLASIFICAR CARACTERES BIOLOGICOS Sexo - Peso smolt - SGR - IGS - Peso WFE Madurez - Gaping - Color filete - Rendimiento filete Sobrevivencia Resistencia a caligus - Resistencia a SRS. Cualitativo Cuantitativo ECONOMICAMENTE CUÁL VALE MAS?

8 QUÉ ES EL MEJORAMIENTO GENETICO? Son técnicas y procedimientos de genética que permiten modificar caracteres biológicos (cualitativos o cuantitativos), de importancia económica, para mejorar la eficiencia de los sistemas productivos en la empresa. TECNICAS Y PROCEDIMIENTO DE GENETICA MEJORA GENETICA POR SELECCIÓN ARTIFICIAL

9 MEJORA GENETICA POR SELECCIÓN ARTIFICIAL Grupo seleccionado h 2 = heredabilidad. S = diferencial de selección. IG = Intervalo generacional. Hijos grupo seleccionado R = Respuesta a la selección en una generación R= h 2 S IG HEREDABILIDAD Es una medida de la variación genética aditiva de un rasgo cuantitativo h 2 = 0-1

10 SELECCIÓN ARTIFICIAL Y HEREDABILIDAD h 2 = 0,4 h 2 = 0,05 MEJORA GENETICA EN EL LARGO PLAZO

11 CORRELACION GENETICA ENTRE RASGOS INTERACCION GENOTIPO - AMBIENTE

12 QUÉ INFORMACION NECESITO PARA SELECCIONAR AL MEJOR PEZ? SELECCIONE 4 PECES POR TAMAÑO Carácter cuantitativo: Peso (gramos). Pez Fam A Fam B Fam C Fam D Promedio Fam Promedio Total 70

13 Donde quiero llegar? Obje3vo de mejoramiento (Necesidad) Cómo alcanzo ese obje3vo? Diseño y estructura (Recursos) OBJETIVO DE MEJORAMIENTO Combinación de caracteres biológicos que desean ser mejorados por la influencia que tienen en el beneficio (rentabilidad) económico del productor (Ponzoni, 1992). H = v 1 BV 1 + v 2 BV 2 + v 3 BV 3 + v n BV n BV i = Breeding value (Valor de genético aditivo para cada rasgo). V i = Ponderación económica.

14 GANANCIA GENÉTICA ECONÓMICA (ΔH) Ganancia genética económica 1 rasgo ΔH = v1* ΔG Ganancia genética económica varios rasgos ΔH = m i vi * ΔG Criterio de selección = I Combinación de caracteres biológicos que se pueden medir de forma práctica y económica, que están correlacionadas con H y que por tanto se usan para la selección de reproductores. I = b 1 PBV 1 + b 2 PBV 2 + b 3 PBV 3 + b i PBV i BV i = Predicted Breeding value o valor mejorante para cada rasgo (BLUP). b i = Coeficiente que maximiza la respuesta económica en H.

15 ESTRUCTURA PROGRAMAS DE MEJORA GENETICA EN ACUICULTURA DISEÑO Y ESTRUCTURA 1.- Establecer una población base con alta variabilidad genética. 2.- Establecer un 9po de apareamiento familiar y registro de datos para es9mar parámetros gené9cos. 3.- Establecer una metodología de selección que maximize ΔG y minimize ΔF. 4.- Establecer un sistema o estructura que permita diseminar el progreso gené9co a producción.

16 2.- ESTABLECER UN TIPO DE APAREAMIENTO FAMILIAR Y REGISTRO DE DATOS PARA ESTIMAR PARÁMETROS GENÉTICOS. Full sib Full sib Full sib Núcleo Peces para selección Full sib Full sib Full sib Full sib Centros de prueba Peces para evaluación Full sib Full sib 3.- ESTABLECER UNA METODOLOGÍA DE SELECCIÓN QUE MAXIMIZE ΔG Y MINIMIZE ΔF. MODELO LINEAL MIXTO BLUP (Best Linear Unbiased prediction) Método BLUP requiere: 1.- Matriz de fenotipos (y). 2.- Matriz de parentesco (A): genealogía. 3.- Matrices de diseño (XZ): Piscicultura, Estanque, Fecha desove, etc. 4.- Parámetros genéticos y fenotípicos (λ): varianzas (h 2 ), covarianzas (rg). BV i = Predicted Breeding value

17 PARENTESCO Parentesco: Dos individuos son parientes si tienen ancestros en común o si uno es antecesor de otro. A B A B Vías de conexión X Y X Y PARENTESCO Rxy: Proporción de genes que comparten dos individuos emparentados. Medios hermanos (hermastros) A B C Hermanos completos A B X Y X Y Rxy = ( ½ ) 2 = 1/4 Rxy = ( ½ ) 2 + ( ½ ) 2 = Rxy = Σ ( ½ ) n1 + n2

18 PARENTESCO Para la siguiente genealogía calcule el coeficiente de parentesco entre los individuos: A) Individuo 2 individuo 12 B) Individuo 12 individuo 14. CONSANGUINIDAD Def.: Cruzamiento o reproducción entre individuos emparentados. A y B son homocigotos recesivos, pero solo A es consanguíneo.

19 DEPRESION POR CONSANGUINIDAD DEF. 1. Disminución del valor fenotípico promedio (rasgo cuantitativo) en una población (Lynch y Walsh, 1998). DEF. 2. Aumento de malformaciones en los animales o aumento de enfermedades de tipo hereditarias producto de la consanguinidad (Tave, 1996). COEFICIENTE DE CONSANGUINIDAD Abuelo Padre a 1 a 2 Madre Nieto El coeficiente de Consanguinidad (F ) de un individuo es la probabilidad de que dos alelos presentes en él sean idénticos por descendencia.

20 a) Probabilidad de que el nieto tenga dos alelos A 1 : a. A través de la madre = ½ * ½ = ¼. b. A través del padre = ½ * ½ = ¼ c. Total = ¼ * ¼ = 1/16. b) Probabilidad de que el nieto tenga dos alelos A 2 : a. A través de la madre = ½ * ½ = ¼. b. A través del padre = ½ * ½ = ¼ c. Total = ¼ * ¼ = 1/16. c) Probabilidad de que dos alelos en el nieto sean idénticos por descendencia F x = 1/16 + 1/16 = 1/8 = COEFICIENTE DE CONSANGUINIDAD Padre Nieto Abuelo a 1 a 2 Madre COEFICIENTE DE CONSANGUINIDAD Abuelo Padre a 1 a 2 Madre Fx = (1 + F A ) Nieto Generalizando, el coeficiente de consanguinidad es n+ n' + 1 F x = ( 1/ 2) (1+ FA ) n = número de generaciones entre el padre y el antecesor común. n = número de generaciones entre la madre y el antecesor común.

21 A PARTIR DE LA SIGUIENTE GENEALOGÍA DETERMINE EL NIVEL DE CONSANGUINIDAD DEL INDIVIDUO Z A B X Y Z PROPORCION DE SEXOS Y CONSANGUINIDAD (F) Ne = 4 * Nm * Nh Nm + Nh Tasa de F = 1/(2Ne) Machos Hembras Tamaño efectivo de la población (Ne) Tasa de consanguinidad (%)

22 4.- SISTEMA O ESTRUCTURA DISEMINACION PMG BLUP BLUP BLUP BLUP G0 G1 G2 G3 COS1 COS2 COS3 4.- SISTEMA O ESTRUCTURA DISEMINACION OTROS PMG

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