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.; Soto, F.; Pérez, Tania Modelo animal multicarácter para la selección de reproductores Cavia porcellus en Colombia Revista Cubana de Ciencia Agrícola, vol. 36, núm.,, pp. 5-9 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, No.,. 5 Modelo animal multicarácter para la selección de reproductores Cavia porcellus en Colombia C. Solarte, F. Soto y Tania Pérez Universidad de Nariño, Ciudad Universitaria Torobajo, Apartado Aéreo # 75-76, Pasto, Colombia Universidad Agraria de La Habana, Autopista Nacional y Carretera de Tapaste, San José de las Lajas, La Habana Se aplicó la metodología del modelo animal multicarácter, utilizada por primera vez en Colombia, con el propósito de seleccionar reproductores Cavia porcellus por su mérito genético. Se evaluaron 3343 ejemplares, con datos recolectados entre 996 y 999. En el modelo lineal mixto se incluyeron los efectos fijos de sexo, número de partos de la madre y año (época) de nacimiento. Como covariable se consideró el tamaño de camada y como efecto aleatorio el animal. Las variables sometidas a análisis múltiple fueron los pesos vivos individuales a la cuarta, octava y duodécima semana de edad. El último fue escogido para mejorarlo genéticamente. Las soluciones del sistema de ecuaciones, el valor genético y la exactitud de estimación se obtuvieron con los paquetes computacionales DFREML y MTDFREML. Conocidas las cifras de valor genético. se formaron los grupos de apareamiento integrados por seis hembras y un macho. Se consideró el máximo mérito genético y el mínimo parentesco. Para calcular el parentesco aditivo entre todos los ejemplares de la población se diseñó un programa de computación desarrollado en FoxPro profesional. Palabras clave: selección, Cavia porcellus, reproductores. Los trabajos de mejora genética del Cavia porcellus, realizados en Colombia, han tenido un impacto limitado en la producción. La técnica escogida se ha basado en la selección masal, adaptando modelos aplicados en otras especies similares, tales como el conejo y el visón. En la actualidad persisten las limitaciones para consolidar un programa bien estructurado de mejora genética en el Cavia porcellus. Sin embargo, frente a las nuevas exigencias y necesidades planteadas por los productores es necesario adoptar y adecuar a las particularidades de la especie, metodologías como la del modelo animal BLUP. Estas han confirmado su eficiencia en diversas especies productivas. Los trabajos con dicha metodología fueron iniciados por Solarte et al. (), con el cálculo de los parámetros genéticos. Estos estudios sirvieron de base para plantear la estimación del valor genético y por ende la selección de los individuos por mérito genético, considerando además el mínimo parentesco. Materiales y Métodos El estudio se efectuó en el programa cuyícola experimental de la Universidad de Nariño, situado en la granja «Botana», a 9 km al sur de la ciudad de San Juan de Pasto, en el sur occidente de la república de Colombia, coordenadas º 9' latitud norte y 77º 8' longitud oeste, altitud de 8 msnm,.7 C de temperatura promedio, 967 mm de precipitación pluvial media anual y humedad relativa de 73 %, según IDEAM (999) Para la reproducción se utilizaron compartimentos construidos en madera (pozas) con dimensiones de un metro cuadrado y altura de.4 m, piso de cemento cubierto con una cama de viruta de madera, que albergó seis hembras y un macho. El peso mínimo para iniciar la reproducción en las hembras fue de 8 g y en los machos de 9 g. Este criterio fue más importante que el de la edad.

3 6 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, No.,. El destete se llevó a cabo a los 5 d después del nacimiento, época en que los animales se agruparon por sexo para iniciar las etapas de levante y ceba, en compartimentos con capacidad para un rango entre y 5 individuos. La alimentación se basó en forrajes como los Lolium perenne, Lolium sp, en menor escala la alfalfa (Medicago sativa) y Penisetum clandestinum. Se elaboraron en la granja los alimentos balanceados para cada fase productiva, con un contenido de proteína entre el 3 y el 8 %,. MJ/kg de energía digestible, 5 % de fibra y 3.5 % de grasa en las etapas de crecimiento y levante; 8 a % de proteína,.96 MJ/kg de energía digestible, 5 % de fibra y 3.5 % de grasa para la fase de gestación y lactancia. Los 3343 datos de producción y reproducción, recolectados entre marzo entre marzo de 996 y noviembre de 999, se almacenaron en una base de datos FoxPro profesional. Solarte et al. () consideran que, dadas las actuales condiciones de producción y mercado, lo más aconsejable es seleccionar por peso vivo individual a las semanas de edad, en un modelo animal multicarácter, considerando el peso a la octava semana. Esto se realizó para evitar sesgos por efecto del descarte, y sin considerar el efecto aleatorio de camada, ya que en estas etapas no se puede estimar con precisión. Esto es considerado como un efecto de poca importancia. En consecuencia, se planteó un modelo de valoración genética, que en notación matricial tuvo la siguiente expresión: Y Y = X X âˆ âˆ åˆ () Y, Y representan el peso vivo a la octava y duodécima semana, respectivamente. Como ^ efectos fijos (ß i ), para las dos características, se incluyeron el sexo de la cría, el año (época) de nacimiento y el número de partos de la madre. Como covariable el efecto fijo del tamaño + Z Z â â + åˆ de la camada y como único efecto aleatorio (â i ) el animal. Se asume que: a a var å å ga = g A a y ε se distribuyen aproximadamente como una normal, con media cero y σ a, σ a, respectivamente. Las ecuaciones del modelo mixto, acorde con Henderson (95, 975, 988), Wiggans y van Raden (988) y Mrode (996) fueron: - X X' R - Z R X Z ' R g g A A ∠â Ir Ir Ir Ir - - X ' R Z X ' R = + Z ' R - Y Z A G Y () X y Z están definidas en (). Las cifras correspondientes a las varianzas y covarianzas de los rasgos peso vivo individual a las 8 y semanas fueron calculadas por Solarte et al. (). Así: g 35.66, g 359.6, g , r , r , r 78.9, donde representa el peso a las 8 semanas y el peso a las semanas. Los valores genéticos, con su correspondiente cifra de exactitud, se calcularon al resolver el sistema de ecuaciones () mediante MTDFREML (Boldman et al. 993) y DFREML (Meyer 998). Los animales fueron ordenados en forma descendente, según su valor genético y exactitud de estimación, luego se escogieron los machos y hembras de máximo mérito genético para el rasgo en estudio. Posteriormente, se conformaron los grupos de apareamiento, teniendo en cuenta el grado de parentesco entre los ejemplares, para evitar apareamientos entre parientes. Los coeficientes de parentesco se calcularon con un programa diseñado y desarrollado en lenguaje FoxPro profesional, basado en el algoritmo de Henderson, explicado detalladamente por Kennedy (989). Así: a ij = + / a sidj a ij = + / (a isj + a idj ) = a. ji

4 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, No.,. 7 a ii = Parentesco entre un individuo consigo mismo, a ij = Parentesco entre un individuo i y un individuo j, s i = representa el padre y d i = la madre del i ésimo individuo. De acuerdo con Falconer y Mackay (996), la predicción del progreso genético anual debido a la selección, se calculó con la siguiente fórmula: rac i σ a ÄGa = I Ga = Magnitud del mejoramiento esperado por la selección, rac = Exactitud de la selección, i = Intensidad de la selección, σ a = Desviación estándar genética aditiva, I = Intervalo generacional. De acuerdo con lo sugerido por Montaldo, H. (comunicación personal 999), la exactitud de la selección se calculó como el promedio de la exactitud de cada una de las estimaciones BLUP obtenidas con el programa MTDFREML. Los valores de la intensidad de selección se extrajeron directamente de las tablas de Falconer y Mackay (996), acorde con la proporción de machos y hembras seleccionados y luego se promediaron los valores tabulares correspondientes a cada sexo. La desviación estándar genética aditiva corresponde a la raíz cuadrada de la varianza genética aditiva calculada en esta investigación. El intervalo generacional se calculó como el promedio ponderado de la edad de los padres y madres en el momento en que sus hijos son seleccionados, mediante un programa específico de cómputo, desarrollado en lenguaje FoxPro profesional. Resultados y Discusión Valor genético. La estimación del valor genético se efectuó inicialmente en la población base. Se obtuvo un promedio de cero, resultado que confirma lo indicado por Kennedy (989). Este autor asegura que una presunción básica, cuando se realizan evaluaciones genéticas, consiste en asignar un valor promedio de cero al valor genético en esta población. Es innecesario presentar las cifras de valor genético para cada ejemplar evaluado. En su lugar resulta más apropiado agrupar los datos, de tal modo que se ofrezca una visión descriptiva general (tabla ). Aquí se observa un incremento en el valor medio genotípico durante los años. Es importante mencionar que los ejemplares de mayor mérito genético, en toda la historia productiva del plantel cuyícola, nacieron en 999, como resultado de la selección con el modelo animal BLUP, puesta en práctica en este trabajo. Selección. Según Baselga (998), cuando se selecciona por características que constituyen el resumen de la producción, como en este caso, se esperan beneficios importantes debido a que los animales escogidos como reproductores, aparte de su mérito genético para el rasgo en cuestión, han demostrado su mejor capacidad de supervivencia. La limitación se presenta por el incremento en el intervalo generacional que hace más lenta la respuesta. Tabla. Valor genético para el peso vivo individual a las semanas en los años 996 a 999 del Cavia porcellus en Colombia Año Valor genético máximo Valor genético mínimo Rango genotípico Valor genético medio

5 8 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, No.,. Un análisis exhaustivo de los parámetros genéticos estimados por el modelo animal BLUP, y de las condiciones locales de producción, conducen a proponer un esquema de selección donde participen la Universidad de Nariño y diferentes entidades regionales. La primera institución fue la encargada de mantener los planteles elites y las otras los núcleos multiplicadores. Con el fin de establecer las posibles ventajas resultantes de la aplicación del modelo animal BLUP en la selección de reproductores Cavia porcellus, se inició un programa en la Universidad de Nariño. Se escogió el 7 % superior de las hembras y el 3 % de los machos, según el mérito genético, para estructurar el núcleo elite. Con estos ejemplares se estimó la magnitud del cambio esperado en la media del valor genético de la población por efecto de la selección. Las características más importantes de los animales elites fueron: peso promedio de los machos seleccionados 3 g, peso promedio de las hembras seleccionadas g, peso promedio de la población de los machos g, peso promedio de la población de las hembras 8 g, diferencial de selección de los machos 6.3 g, diferencial de selección de las hembras g. Según Baselga (998) y Montaldo y Barría (998), la respuesta a la selección debe evaluarse en varias generaciones sucesivas o en un período de tiempo prolongado, con el fin de establecer su real magnitud. En este estudio se avanzó en los aspectos referidos a la predicción de la respuesta por año y se analizó la información proveniente de los primeros hijos obtenidos a partir de reproductores seleccionados basándose en su mérito genético aditivo, estimado por el modelo animal BLUP. Las cifras necesarias para predecir la respuesta a la selección fueron: intervalo generacional., varianza genética aditiva , desviación estándar genética aditiva 73.58, intensidad de selección promedio de machos y hembras.83, exactitud de la selección.66. Se obtuvo un valor de 7.33 g, lo que indica que al consolidarse el programa de selección con el esquema propuesto, se esperaría un cambio anual en la media del peso vivo individual a las semanas de 7.33 g. Este valor no se puede comparar con la respuesta esperada por otros métodos por carencia de referentes. No obstante, debido que el modelo animal BLUP ha probado su eficacia en muchas especies productivas, es lógico suponer que tenga un comportamiento similar en el cuy, tal como indican estos resultados iniciales. Referencias Baselga, M Mejora genética del conejo de carne. Departamento de Ciencia Animal, Universidad Politécnica. Valencia, España. p. 6 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. Falconer, D.S. & Mackay, T.F Introduction to quantitative genetics. 4 th ed. Longman. Harlow, UK. p. 46 Henderson, C.R. 95. Estimation of genetics parameters. Ann. Mat. Stat. : 39 Henderson, C.R Best linear unbiased prediction under a selection model. Biometrics 3:43 Henderson, C.R Theoretical basis and computational methods for a number of different models. Proc. of Animal Model Workshop. American Dairy Science. Edmonton, Alberta. USA. p. 5 IDEAM 999. Instituto Nacional de Estudios Ambientales. Reporte de climatología de la estación Botana. Pasto, Colombia. p. 5 Kennedy, C Animal Model BLUP. Erasmus Intensive Graduate Course. Trinity College, Dublin. Ireland. p. 4 Meyer, K DFREML version 3. β: Manual User guide. University of New England. Armidale, Australia. p. 6 Montaldo, H. & Barria, N Mejoramiento genético de animales. Universidad de Guanajuato. Irapuato, México. p. Mrode, R.A Linear models for the prediction of animal breeding values. CAB Int. Wilts, UK. p. 87 Solarte, C., Pérez, T. & Imuez, M.A.. Modelo animal multicarácter para la estimación de

6 Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 36, No.,. 9 parámetros genéticos del Cavia porcellus en Agricultural Research Service -USDA. Beltsville. Colombia. Universidad de Nariño, Facultad de USA. p. 8 Ciencias Pecuarias, Pasto, Colombia Wiggans, G.R. & van Raden, P.M USDA - DHIA Animal model genetics evaluation. Recibido: de agosto de.