Revista Cubana de Ciencia Agrícola ISSN: Instituto de Ciencia Animal Cuba

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1 Revista Cubana de Ciencia Agrícola ISSN: Instituto de Ciencia Animal Cuba Solarte, C.; Imuez, A.M.; Pérez, Tania Modelo animal multicarácter para la estimación de parámetros genéticos del Cavia porcellus en Revista Cubana de Ciencia Agrícola, vol. 36, núm. 1, 22, pp Instituto de Ciencia Animal La Habana, Cuba Disponible en: Cómo citar el artículo Número completo Más información del artículo Página de la revista en redalyc.org Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

2 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, Modelo animal multicarácter para la estimación de parámetros genéticos del Cavia porcellus en C. Solarte 1, A.M. Imuez 1 y Tania Pérez 2 1 Universidad de Nariño, Ciudad Universitaria Torobajo, Apartado Aéreo # Pasto, 2 Universidad Agraria de La Habana, Autopista Nacional y Carretera de Tapaste, San José de las Lajas, La Habana Se recolectó un total de 3343 datos de producción, reproducción y genealogía del Cavia porcellus, en una explotación cuyícola de, entre los años 1996 y El objetivo fue estimar, mediante un análisis multicarácter en un modelo animal, los componentes de varianza y covarianza requeridos para el cálculo de los parámetros genéticos y ambientales de las características productivas de mayor importancia económica. Los pesos al nacimiento y destete se describieron en un modelo lineal mixto que incluyó los efectos fijos de sexo, año (época) y número de partos de la madre. Como efectos aleatorios se consideraron el animal y la camada. Para el análisis de los rasgos posdestete, se eliminó del modelo el efecto aleatorio de camada. Para los. pesos individuales al nacimiento y al destete, la heredabilidad (h 2 ) se estimó en.12 ±.5 y.13 ±.5, respectivamente, mientras que la camada (c 2 ) se calculó en.47 ±.3 y.53 ±.3, respectivamente. La heredabilidad de los pesos vivos individuales a la cuarta, octava y duodécima semana de edad fue.32 ±.4,.34 ±.4 y.31 ±.4, respectivamente. Todas las correlaciones fueron positivas y la asociación más alta se presentó entre los pesos a la octava y duodécima semana de edad. Palabras clave: genética, Cavia Porcellus, análisis, multicarácter. El Cavia porcellus es un mamífero roedor originario de los Andes suramericanos, conocido con varios nombres vulgares o regionales. Su carne ha servido de alimento para los humanos desde épocas milenarias hasta nuestros días, principalmente en Perú, Ecuador, Bolivia y el sur de. En este último país la mayor población de animales se concentra en el departamento de Nariño. En la actualidad se estima un número aproximado de dos y medio millones de ejemplares y un consumo anual que supera las 112 toneladas (Caycedo 1999). Dadas las nuevas necesidades en el área del mejoramiento genético del cuy, se planteó la utilización de técnicas modernas, como la metodología del modelo animal BLUP, que en los últimos años se ha convertido en una poderosa herramienta para la selección genética, en la mayoría de las especies domésticas. Su efectividad ha sido probada en el mundo con especies de fuerte impacto para la economía de los países industrializados. Sin embargo, como Mrode (1996) señaló el desarrollo teórico y práctico de la citada técnica está reservado para unas pocas naciones, ya que su uso y aplicación es bastante limitado en los países del denominado tercer mundo. El trabajo tuvo como objetivo estimar los parámetros genéticos de las características pesos vivos individuales al nacimiento, destete, cuarta, octava y duodécima semanas de edad, para usar posteriormente estas cifras en el cálculo del valor genético de los individuos y proponer el esquema de selección más apropiado. Materiales y Métodos El estudio se llevó a cabo en el programa cuyícola experimental de la Universidad de Nariño, localizado en la granja Botana, situada a 9 km al sur de la ciudad de San Juan de Pasto, en el sur occidente de la república de, a una altura de 282 msnm. La temperatura promedio fue de 12.7 ºC, la precipitación

3 2 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, 22. pluvial media anual 967 mm y la humedad relativa de 73 %, según IDEAM (1999). Se utilizaron 3343 datos de producción y reproducción, recolectados entre marzo de 1996 y noviembre de La base de datos se realizó en FoxPro. Modelo lineal para los análisis de las características predestete. El modelo lineal mixto multicarácter, para analizar los pesos al nacimiento y al destete, se expresó como sigue: Y1 X1 ∠1 Z1 â1 W1 ĉ1 åˆ 1 = Y2 X2 ∠2 Z2 â 2 W2 ĉ2 åˆ 2 (1) donde: Y 1 y Y 2 representa el peso al nacimiento y al destete; β ι el vector de efectos fijos de sexo, año (época), número de partos de la madre y la covariable tamaño de camada al nacimiento; a i el efecto aleatorio del animal; c i el efecto aleatorio de camada; ε i el efecto aleatorio residual, 2 asumiendo que a ii ~ N, A σ a = G, donde A es la matriz de relaciones aditivas (NRM); 2 2 c ii ~ N, I σ a = C; e ii ~ N, I σ e = R y todas las covarianzas entre a, c y e son nulas, por lo tanto: a1 g11a a2 g21a c1 var = c2 e 1 e2 g12a g22a c11i c21i c12i c22i e11i e21i e I 12 e22i Los elementos de g ij están contenidos en G, los de c en C y los de r en R. ij ij Las ecuaciones del modelo mixto se deben expresar de la siguiente manera, según Henderson (1988) y Mrode (1996): -1 X' R X -1 Z RX -1 W' R X -1 X' R Z Z' R Z+ A G -1 W' R Z -1-1 X' R W ∠X' R Y -1-1 Z' R W â = Z' R Y W' R W IC ĉ W' R Y (2) donde: X, Z y W, son matrices de incidencia, que relacionan los datos con los efectos fijos y aleatorios, tal como se definieron en (1). ^ Henderson et al. (1959) probaron que β son BLUE y Henderson (1963) probó que â son BLUP. Las ecuaciones (2) se resolvieron mediante los programas DFREML de Meyer (1998) y MTDFREML de Boldman et al. (1993), y así se obtuvieron los parámetros con su correspondiente error de estimación. Modelo lineal para los análisis de las características posdestete. Para el análisis de las características posdestete se eliminó del modelo, expresado en (1), el efecto aleatorio de camada. Esta fue la única modificación introducida, de acuerdo con los resultados de esta investigación y los de Fries (1998). Resultados y Discusión En la tabla 1 están consignados los datos referentes a la estructura de la población y en la tabla 2, la estructura de los datos para llevar a cabo los análisis de estimación. Como puede observarse, el coeficiente de consanguinidad promedio en la población no es muy elevado (2.11 %). Esto se explica por la programación de apareamientos siguiendo el esquema de Poilley, adoptado para cuyes por Ortegón y Morales (1987). En lo referente al promedio de hijos por padre y por madre, se observa que la cifra no fue baja. Esto permitió llevar a cabo los procedimientos para obtener estimaciones confiables de heredabilidad y correlaciones genéticas. El promedio del peso individual al nacimiento calculado en este trabajo fue de g. Cerón (1995), en, obtuvo promedios para este rasgo de g, y Rico (1993), en Bolivia, un promedio de g. En cuanto al peso al destete, el valor medio fue de g, superior al señalado por Muscari (1993) en el Perú que fue de g y por Cerón (1995) en que fue de g. Parámetros genéticos y ambientales para los pesos al nacimiento y al destete. Los valores de heredabilidad y correlaciones genéticas,

4 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, ambiental de camada y residual, para los pesos predestete, se muestran en la tabla 3. La heredabilidad para el peso al nacimiento fue de.12 ±.5, que de acuerdo con la escala indicada por Cardelino y Rovira (1987) se considera baja. Este hecho permite suponer una baja respuesta en un programa de selección basado en el valor genético aditivo de los reproductores para esta característica. Con relación a este parámetro Viteri (1991) y Córdoba y Delgado (1996), en estudios realizados en forma independiente en, señalan heredabilidades de.18 ±.9 y.24 ±.5, respectivamente. Sin embargo, estos valores no son punto de comparación con los de esta investigación, ya que no utilizaron la metodología del modelo animal, para su estimación. El parámetro estimado para el efecto (c 2 ) camada fue de.47 ±.3. Esto demuestra que, tal como sucede en otras especies multíparas, el peso al nacimiento está fuertemente influenciado por factores diferentes a la acción aditiva. Se encontró un valor de heredabilidad de.13 ±.5 en el peso al destete y el parámetro del efecto camada fue de.53 ±.2. Viteri (1991) en y Córdoba y Delgado (1996) esti- Tabla 1. Estructura de la población para el análisis de los pesos vivos en la fase productiva del Cavia porcellus en Estructura Características Nacimiento 4-8 semanas 8-12 semanas destete de animales condato de peso de animales enelpedigrí totalde animales enelanálisis Coeficiente de consanguinidad promedio de animales consanguíneos Coeficiente promedio enlos consanguíneos de animales contatarabuelo de animales enla población"base" de padres Padres consupropio registro Promedio de registros por padre de madres Madres consupropio registro Promedio de registros por madre de eduaciones formadas Tabla 2. Estructura del archivo de datos para los pesos vivos en las fases productivas del Cavia porcellus en Característica Media fenotipica Rango fenotípico Camada Niveles de los efectos fijos ( g) ( g) Sexo Partos Año-época inicial ± aldestete ± semana ± semana ± semana ±

5 22 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, 22. maron un valor de heredabilidad para peso al destete de.11 ±.8 y.24 ±.5, respectivamente. Lizeca (199), en Bolivia calculó cifras entre.24 y.31, sin señalar el error de estimación. tivamente. Las cifras estimadas en este trabajo para las dos características antes mencionadas fueron de.32 ±.4 y.34 ±.4, respectivamente. Se observa que con fines de selección, si se escoge como criterio el peso vivo Tabla 3. Parámetros genéticos de las características predestete del Cavia porcellus en Característica h 2 c 2 Correlació n aditiva de camada residual inicial.12 ±.5.47 ±.3.79 ± ±.4.56 ±.3 aldestete.13 ±.5.53 ±.3 Tabla 4. Heredabilidad de las características post destete del Cavia porcellus en Característica h 2 a las cuatro semanas.32 ±.4 a las ocho semanas.34 ±.4 a las doce semanas.31 ±.4 La correlación genética aditiva entre el peso al nacimiento y al destete fue de.79 ±.13. Este valor indica un alto grado de asociación entre los genes que actúan aditivamente en estos dos rasgos. En el Perú, Cárdenas (1994) encontró una correlación de.41. En cuanto a la correlación ambiental de camada y residual, para los pesos al nacimiento y destete, las cifras estimadas en este estudio fueron de.51±.4 y.56±.3, respectivamente. En la tabla 1, se presenta la estructura de los datos para los pesos a la cuarta, octava y duodécima semana de edad. Del modelo se eliminó el efecto aleatorio de camada, ya que los animales fueron separados de la madre después de quince días de nacidos y dejaron de compartir este efecto ambiental. Los niveles de los efectos fijos y aleatorios, el rango fenotípico y la media para cada rasgo posdestete se observan en la tabla 2. El promedio del peso a la cuarta semana fue de g, a las ocho semanas de g y a las doce semanas de g. Cahill (199) y Holting (1993) en Bolivia, calcularon promedios de 53.6 g en el Perú; Muscari (1993) calculó promedios de 932 g, 751 g y 911 g para las líneas Perú, Andina e Inti, respectivamente. En la tabla 4 se observan los valores de heredabilidad para las tres características posdestete. En cuanto a la heredabilidad, no se encontraron puntos de comparación para los pesos a la cuarta y octava semana, respecindividual a la cuarta semana, se debe tener cuidado con el manejo de la cifra de heredabilidad, pues no fue posible conocer con exactitud la magnitud de la influencia del efecto de camada. En cambio, la cifra para el índice de herencia del peso a las ocho semanas, conduce a pensar en un valor más confiable. Se presume razonablemente, la reducción de los efectos diferentes al aditivo, cuando el animal cumple esta edad. La heredabilidad calculada para el peso a las 12 semanas fue de.31 ±.4. Lizeca (199) en Bolivia obtuvo cifras entre.3 y.34, con poca disparidad entre estos estimados. En la tabla 5 se observan las correlaciones genéticas y ambientales entre los pesos posdestete del Cavia porcellus en. La correlación aditiva entre el peso a la cuarta y octava semana fue de.68 ±.5 y la correlación residual de.58 ±.2. La correlación genética entre los pesos a la cuarta y duodécima semana fue de.58 ±.9 y la residual de.45 ±.3. Finalmente la correlación genética

6 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, entre el peso a las ocho y a las doce semanas fue de.75 ±.6 y es el valor más alto entre cualquier pareja de características. Este hecho es una ventaja, pues permitiría realizar una primera selección a las ocho semanas y una definitiva a las doce semanas, si las circunstancias lo exigieren. La correlación ambiental entre estas mismas características fue.69 ±.2 e igualmente es el valor más alto entre todos los pesos estudiados. En la tabla 6 se indican los valores correspondientes a las correlaciones genéticas y ambientales, entre los pesos predestete y posdestete. La información es fundamentalmente ilustrativa. Sin embargo, resulta favorable para los programas de mejora saber que las correlaciones genéticas son positivas entre todos los rasgos incluidos en el estudio. Esto pues permite esperar que la selección en un rasgo determinado, conduzca también a mejorar los otros. Tabla 5. Correlaciones entre las características posdestete del Cavia porcellus en Características Correlació n aditiva residual semana 4 semana 8.68 ±.5.58 ±.2 semana 4 semana ±.9.45 ±.3 semana 8 semana ±.6.69 ±.2 Tabla 6. Correlaciones genéticas y ambientales entre los rasgos pre y post destete Características inicial- semana 4 8 inicial- semana 8 9 inicial- semana 12 9 destete - semana 4 5 destete - semana 8 7 destete - semana 12 7 aditiva ambiental.51 ±..32 ±.3.38 ±..27 ±.4.28 ±..17 ±.4.67 ±..6 ±.2.4 ±..4 ±.3.3 ±..13 ±.5 Referencias Boldman, K.G., Kriese, L.A., Van Vleck, L.D. & Kachman, S.D A manual for use of MTDFRML: A set of programs to obtain estimates of variances and covariances. U.S. Departament of Agriculture, Agricultural Research Service. p. 12 Cahill, M Descripción fenotípica del cuy nativo boliviano (Cavia aperea porcellus). Tesis Lic. Bio. Universidad Mayor de San Simón. Cochabamba, Bolivia Cardelino, R. & Rovira, J Mejoramiento genético animal. Hemisferio Sur. Montevideo, Uruguay. p. 253 Cárdenas, F Indice de herencia en cuyes Cavia porcellus para pesos al nacimiento y al destete. Tesis Ing. Zoot. Universidad Nacional Daniel Alcides Carrión. Cerro de Pasco, Perú Caycedo, A Experiencias investigativas en la producción de cuyes. Contribución al desarrollo tecnológico de la explotación. Universidad de Nariño, Facultad de Ciencias Pecuarias. Pasto,. p. 59 Cerón, M Determinación de factores de ajuste para características de importancia económica en cuyes (Cavia porcellus). Tesis Zootecnia. Universidad de Nariño. Pasto, Córdoba, A. & Delgado, E Heredabilidad y correlaciones para algunas características de importancia económica en cuyes (Cavia porcellus). Tesis Zootecnia. Universidad de Nariño. Pasto,

7 24 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, 1, 22. Fries, L.A Pressuposicoes e restricoes dos modelos animais com efeitos maternos em gado de corte. GenSys Consultores Asociados. Armidale, Australia. p. 23 Henderson, C.R Selection Index and expected genetic advance. In: Statistical genetics in plant breeding. NAS-NRC publication 982 Henderson, C.R Theoretical basis and computational methodhs for a number of different models. Proc. Animal Model Workshop. American Dairy Science. Edmonton, USA. p. 125 Henderson, C.R., Kemthorne, O., Searle, S.R. & von Krosigk, C.N Estimation of environmental and genetics trends from recordes subject to culling. Biometrics 15:192 Holting, G Descripción y análisis del perfil de rendimiento de una población nativa de cuyes bolivianos. Tesis Dr. Universidad Humboldt. Berlín, Alemania IDEAM Instituto Nacional de Estudios Ambientales Reporte de climatología de la estación Botana. Pasto,. p. 5 Lizeca, B Componentes de la varianza genética en cuyes (Cavia aparea porcellus). Tesis Ing. Agr. Universidad Mayor de San Simón. Cochabamba, Bolivia Meyer, K DFREML version 3. β: Manual User guide. University of New England. Armidale, Australia. p. 26 Mrode, R.A Linear Models for the prediction of animal Breeding Values. CAB. International. Wilts, UK. p. 187 Muscari, J Avance de investigación en el mejoramiento genético del cuy. Proc. 4 to. Congreso Latinoamericano de Cuyicultura. Riobamba, Ecuador Ortegón, M. & Morales, F El Cuy. Universidad de Nariño, Facultad de Zootecnia. Pasto,. p. 295 Rico, E Situación de la investigación con el programa de cuyes en Bolivia. Proc. 4 o. Congreso Latinoamericano de Cuyicultura. Riobamba, Ecuador Viteri, L Estimación de la heredabilidad y repetibilidad de algunas características en cuyes (Cavia porcellus). Universidad de Nariño. Pasto,. p. 94 Recibido: 22 de junio de 2.