SELECCIÓN POR MÁS DE UNA CARACTERÍSTICA. Justificación. Los sistemas reales. Jorge I. Urioste
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- Ricardo Carrizo Rey
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1 SELECCIÓN POR MÁS DE UNA CARACTERÍSTICA Jorge I. Urioste Cardellino & Rovira: Capítulo 11 Justificación Hasta hoy hemos desarrollado todos los conceptos basándonos en que nos interesa mejorar genéticamente UNA característica Los sistemas reales de producción animal, salvo excepciones, presentan múltiples características de interés económico, posibles de ser mejoradas genéticamente Los sistemas reales Ovinos: cantidad y calidad de lana, cantidad y calidad de carne, reproducción, leche Vacunos para leche: cantidad y calidad de leche, resistencia a enfermedades, conformación, reproducción Vacunos para carne: crecimiento, consumo, facilidad de parto, calidad de carne, reproducción 1
2 Complicaciones que surgen Cuantas más características involucradas, más compleja es la selección Menos avance en cada característica Necesario concentrarse en la mejora de unas pocas Cuáles son las importantes, cuáles las secundarias? Qué métodos hay a disposición? Objetivos de la clase Definir y diferenciar los conceptos de objetivos de selección y criterios de selección Distintos métodos para seleccionar por más de una característica: TANDEM NIVELES INDEPENDIENTES de RECHAZO (NIR) INDICES de SELECCIÓN Ventajas y desventajas de cada método Ejemplos Qué sabemos? Sabemos qué es el Valor de Cría ó Valor Aditivo de un animal La estimación de A se hace a partir de la información de los fenotipos La información fenotípica puede ser del propio individuo o de sus parientes Debemos minimizar la interferencia del ambiente 2
3 Qué más s sabemos? La precisión con la cual estimamos los valores de cría dependerá de la h 2 de la característica, del nº de datos, de la Repetibilidad y del parentesco entre los individuos. Las características pueden estar genéticamente correlacionadas Qué más s sabemos? Cuando seleccionamos por una característica, modificamos genéticamente otras (conciente o inconcientemente) Gran utilidad cuando la característica de interés no se puede medir: Respuesta Indirecta, usando una característica indicadora Pero cómo jerarquizamos la importancia de las características? Objetivos y criterios de selección Objetivos y criterios de selección 2 conceptos centrales en el mejoramiento genético Han sido definidos formalmente utilizando la metodología de índices de selección, pero son aplicables en todas las situaciones 3
4 Objetivos de selección Qué son? Características o rasgos biológicos que queremos mejorar genéticamente, debido a su importancia económica (incidencia sobre los INGRESOS y/o COSTOS del sistema de producción en cuestión) Su inclusión implica una valoración económica (científica, o al menos empírica ) Pasos en una definición n formal de objetivos de selección 1. Establecer el sistema de cría, producción y comercialización 2. Identificar las fuentes de ingresos y de costos en rodeos comerciales 3. Determinar los rasgos biológicos que influyen en los ingresos y los costos 4. Derivación del cálculo del valor económico de cada rasgo Genotipo Agregado El procedimiento finaliza con la definición formal del Genotipo Agregado (o Valor de Cría Agregado, H), que resume matemáticamente el objetivo de selección H = a 1 A 1 + a 2 A a n A n a 1, a 2, a n = Valores económicos Relativos de las características A 1, A 2, A n = Valor de Cría del animal para cada característica H: un indicador del ingreso neto del criador (lleva todas las características a un valor monetario) 4
5 Advertencia Cuantos más caracteres se consideren simultáneamente, menor va a ser el Diferencial de Selección (S) para cada uno de ellos Es importante incluir solamente aquellos rasgos biológicos que contribuyen sustancialmente al valor económico Criterios de selección Una vez definidos los rasgos a mejorar debemos definir: Qué medimos? y En quién medimos? para lograr avanzar en el objetivo Esas características a medir (el criterio de selección) serán las usadas para la predicción de valores genéticos de los animales; pueden estar consideradas o no dentro del objetivo pero deben cumplir con algunos requisitos: Deben ser: Criterios de selección Fácilmente medibles y de bajo costo Razonablemente heredables Correlacionadas con los rasgos en el objetivo Influenciados por los objetivos, pero no viceversa (riesgo de omitir rasgos económicamente importantes, p. ej. Consumo) Los A o D.E.P. estimados son criterios de selección (herramienta, no objetivo) 5
6 Criterios de selección Podemos medir más de una característica y también en varios tipos de parientes (padres, individuo, medio-hermanos) I = b 1 C 1 + b 2 C b n C n b 1,...,b n = coeficientes parciales de regresión (determinan la importancia relativa de cada criterio) C 1,...C n = Criterios (Características) que medimos Problemas de no diferenciar objetivos de criterios de selección Cambio genético sin mejora económica Dejar de lado rasgos biológicos importantes por dificultades de medición (consumo) Inclusión de características no asociadas a costos o ingresos (conformación) Métodos 6
7 1- SELECCIÓN N EN TANDEM Definición: Selección por carácter x 1 durante cierto tiempo hasta alcanzar un determinado Progreso Genético. Hacemos lo mismo luego para x 2, x 3,...,x n Asumimos dos características x1 y x2, consideradas tanto en los objetivos como en los criterios 1 er período de selección X1 Selección fenotípica individual ΔG1 x1 = i x1 h x1 σ Ax1 ΔG1 x2 = i x2 h x1 r Ax1x2 σ Ax2 1- SELECCIÓN N EN TANDEM 2 do período de selección X2 Selección fenotípica individual ΔG2 x2 = i x2 ΔG2 x1 = i x2 h x2 σ Ax2 h x2 r Ax1x2 σ Ax1 Cual es el cambio en el genotipo agregado? ΔH = a 1 ΔG1 x1 + a 2 ΔG1 x2 + a 1 ΔG2 x1 + a 2 ΔG2 x2 Valores económicos relativos Selección n en tándem t para 2 caracteres P 1 y P 2 P 2 P2 P 1 P1 Selección del mejor 20% 7
8 Problemas El criador no identifica de forma clara el objetivo de selección Sigue la moda o las condiciones de mercado Qué pasa si las correlaciones genéticas son desfavorables? 2- SELECCIÓN N POR NIVELES INDEPENDIENTES DE RECHAZO (N.I.R( N.I.R) Definición: Niveles mínimos (máximos) de aceptación para cada criterio, seleccionando solamente aquellos animales que los superen (estén por debajo), independientemente de los méritos de otras características Progreso genético total, en unidades económicas: ΔH = a 1 i 1 h 2 1 σ p1 + a 2 i 2 h2 2 σ p2 + resp. correlacionadas Selección n por N.I.R.. para 2 caracteres P 1 y P 2 P 2 Selección del 20% que cumple con ambos criterios P 1 8
9 3- SELECCIÓN N POR INDICES DE SELECCIÓN Definición: Condensa información de distintas fuentes y características en un solo valor para cada individuo. Luego se procede como si fuera una característica simple. Compensa valores bajos en un criterio con valores altos en otro FORMA: I = b 1 C b n C n Para calcular I, primero hay que definir los objetivos de selección (H). Información n necesaria para calcular b parámetros fenotípicos, genéticos y económicos V P, h 2 Características en el Objetivo y para cada Criterio r p Entre cada par de Criterios r g Entre criterios y objetivos a 1...a n Valor económico de cada Objetivo En lenguaje matricial: [P] [b] = [G] [a] Valores económicos V p y Cov p V A y Cov A Ejemplo OBJETIVOS (H) Ejemplo CRITERIOS (I) PVS PVS 10 PVS 2 D 4.6 PVS 0.9 D 10 PVS 2 D + 50 PC 5.2 PVS 0.8 D igual 5.0 PVS 0.7 D (PVS 20 MH ) 2(P.Carc) (T magro%) 1.3PC + 3 (Gr.dorsal) MENSAJE: Objetivos y criterios pueden ser distintos: Un criterio puede no ser un objetivo (circ. escrotal) Un objetivo puede no ser un criterio (% tejido magro) El nº de objetivos puede ser diferente al nº de criterios Los criterios pueden incluir información de parientes 9
10 Ventajas y desventajas de los métodosm EN TODOS: Se necesitan valores económicos para ponderar o priorizar el orden en la selección (de hecho, se quiera o no, siempre existe un valor económico implícito) Cuantos menos caracteres, mejor-> considerar solo aquellos de verdadera importancia económica Ventajas y desventajas de los métodosm TANDEM: se mide un solo carácter menos exigencia de identificación y registros más sencillo y barato menos eficiente Ventajas y desventajas NIR: más flexible se puede aplicar en etapas complicación intermedia reduce la intensidad para cada criterio por separado 10
11 Ventajas y desventajas INDICES de SELECCIÓN: Identidad de candidatos y parientes Recolección sistemática de registros Costos y complejidad de elaboración Supone conocer parámetros sin error Aumenta su eficiencia relativa con el nº de características y cuanto más parecida sea su importancia económica Ejemplo: distintas estrategias de selección n para diámetro y peso de vellón y su impacto en el diferencial de selección 100 borregos evaluados, de los cuales hay que seleccionar 10 (datos reales, gentileza del Dr. Gabriel Ciappesoni, INIA) Diámetro A. Selección n solo por diámetro DEP promedio población: D=-1.08 micras; PVL=1.2 % -0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1, PVL DEP promedio animales seleccionados: D=-1.5 micras; PVL= -2.1% 11
12 B. Selección n solo por PVL Promedio población: D=-1.08 micras; PVL=1.2 % Diámetro -0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1, PVL Promedio animales seleccionados: PVL= 6.8 %; D= -0.9 micras Diámetro -0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1,8 C. NIR PVL y Diámetro (A) Promedio población: D=-1.08; PVL= PVL Promedio animales seleccionados: D=-1.1 micras; PVL= 6.2 % Diámetro -0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1,8 D. NIR Diámetro y PVL (B) Promedio población: D=-1.08; PVL= PVL Promedio animales seleccionados: D=-1.3 micras; PVL= 3.0 % 12
13 Diámetro -0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1,8 E. Igual importancia D-PVLD Promedio población: D=-1.08; PVL= PVL Promedio animales seleccionados: D= -0.9 micras; PVL= 6.6% F. Diam.. 2 veces más m s importante que PVL Diámetro Promedio población: D=-1.08; PVL=1.2-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1, PVL Promedio animales seleccionados: D=-1.2 micras; PVL= 5.7 % Diámetro G. Mejorar Diam sin perder PVL Promedio población: D=-1.08; PVL=1.2-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1,4-1,6-1, PVL Promedio animales seleccionados: D=-1.3 micras; PVL= 1.9 % 13
14 Resumen: : efecto de las estrategias en la superioridad genética de los animales seleccionados Estrategias A B C D E F G Prom. Selecc. PVL, % Prom. Selecc. D, micras Sup. Genética PVL, % Sup. Genética D, micras % máximo, PVL Neg % máximo, D 100 Neg 3 14 Neg Factores que determinan el énfasis en las características Elija características que contribuyan más a la rentabilidad de la empresa Elija características que su rodeo o majada necesita mejorar Elija características con cierto nivel de heredabilidad Los índices de selección hacen este trabajo por Usted! Comentarios finales Es muy importante saber diferenciar los objetivos de selección de los criterios de selección Siempre tenemos que determinar la importancia relativa de las características Cuanto más características seleccionemos menor respuesta en cada una por separado En la realidad se selecciona por más de un método o una combinación 14
15 Ejemplo para producción n de carne vacuna Ejemplo de sistema de producción de carne vacuna en Uruguay Sistema de Producción Base Forrajera Base genética Edad entore Porcentaje destete Edad faena nov. Peso nov. Poszafra Zafra Ciclo completo tradicional 100% campo natural Razas británicas 3 años 64% 4.5 años kg Composición n del rodeo para el Sistema 1 Edad entore (años) Número de vacas RODEO 64 terneros destetados 22.4 vaquillonas de reemplazo vaq. 1.5 años vaq. 2.5 años nov. 1.5 años nov. 2.5 años 8.64 vaq. excedentes nov. 3.5 años vaq. 4.5 años 7.0 vacas viejas MERCADO 15
16 Fuentes de ingresos y costos Ingresos Venta de: Novillos y Vaquillonas Vacas de refugo y viejas Costos Alimentación Sanidad y Manejo Comercialización Rasgos biológicos que afectan el beneficio Grupo de rasgos Rasgos biológicos Reproducción Tasa de destete (TD), % Facilidad de parto Fac. de parto, directa (FPd),% Fac. de parto, materna (FPm),% Crecimiento Consumo Peso venta, cat. jóv. (PVj), kg Peso venta, vacas (PVv), kg Cons. alim. período invernal: anim. jóv. (Cj), kg MS vacas (Cv), kg MS Características elegidas como criterios de selección Criterios de selección Candidato Padre Madre Día de parto, días (DP) x Fac. de parto, % (FP) x Circ. escrotal, cm (CE) x x Peso Nacimiento, kg (PN) x x x Peso Destete, kg (PD) x x x Peso 18 meses, kg (P18) x x x 16
17 Valores económicos Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema US$/unidad Tasa Fac. partofac. partopeso ventapeso venta Consumo destete (%) (d) (%) (m) (prog.) (vacas) (prog.) Consumo (vacas) Variación n económica mica-genética Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Sistema Crecimiento Reproducción Facilidad de parto Consumo Ejemplos de objetivos e índices Objetivo de Selección= Valor de Cría Agregado H=109.4 TD FPd FPm PNov +5.3 PVaca R Co Índices de selección I A = 21.5 PN -6.0 PD P18 (r HI = 0.13) I B = 21.7 PN -5.7 PD +4.1 P DP CE (r HI = 0.26) I C = 22.6 PN -6.6 PD P DP CE EG AOB (r HI = 0.30) 17
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