Revista Computadorizada de Producción Porcina Volumen 23 (número 2) 2016

Transcripción

1 ANÁLISIS DE LA CONSANGUINIDAD EN UNA GRANJA DE CERDOS M. Gutiérrez, C.M. Abeledo, Sonia Hernández y Naivid Acuña Instituto de Investigaciones Porcinas Gaveta Postal No 1, Punta Brava. La Habana, Cuba mgutierrez@iip.co.cu RESUMEN Con el objetivo de evaluar la consanguinidad vía Endog en una población de cerdos cubanos, se utilizaron registros de individuos de ambos sexos evaluados entre los años 1993 al 2013 correspondiente a la granja genética El Jigüe. La información se analizó mediante el programa Endog, versión 4.8. Se calcularon por generación completa la consanguinidad media, el tamaño efectivo de población base, la tasa de consanguinidad por generación, el porcentaje de individuos consanguíneos, el incremento de consanguinidad por generación completa y el tamaño efectivo de la población. Los coeficientes de relación media evidenciaron que la población base se conformó con 237 individuos del total de esta población, la población base real fue conformada por 160 animales. La endogamia media calculada alcanzó los 3,31%, siendo 105 el número de ancestros que dan origen a la población de referencia y su número efectivo de ancestros para la población de referencia igual a 41. Se concluye que la población de cerdos CC21 mostró un bajo nivel de consanguinidad, donde el incremento de la consanguinidad por generación completa no pone en peligro el rebaño. Palabras claves: cerdos, consanguinidad, programa Endog ANALYSIS OF THE CONSANGUINITY IN A PIG FARM SUMMARY In order to evaluate inbreeding via Endog in a Cuban pig population, records of individuals of both sexes evaluated between 1993 and 2013 for the genetic farm "El Jigüe" were used. The information was analyzed using the ENDOG program, version 4.8. The average consanguinity, the effective population size, the inbreeding rate per generation, the percentage of consanguineous individuals, the increase of inbreeding by complete generation, and the effective size of the population were calculated by complete generation. The coefficients of average relation showed that the base population was formed with 237 individuals of the total of this population, the actual base population was conformed by 160 animals. The calculated mean inbreeding reached 3.31%, being 105 the number of ancestors that give origin to the reference population and its effective number of ancestors for the reference population equal to 41. It is concluded that the population of CC21 pigs showed a low level of consanguinity, where the increase of inbreeding by complete generation does not endanger the herd. Key words: pigs, consanguinity, Endog program 100

2 INTRODUCCIÓN En la producción ganadera, los sistemas de apareamiento se agrupan según el objetivo que cada uno persigue, los cuales se clasifican en tres grandes grupos Suárez et al (2001), el apareamiento al azar; la reproducción para aumentar la homocigosis, que dentro de esta se encuentra la consanguinidad con estrecha formación de estirpes como colateral, además del apareamiento basado en las semejanzas fenotípicas y por último la reproducción para aumentar la heterocigosis. En este sentido, dentro de las explotaciones porcinas, el conocimiento del grado o coeficiente de consanguinidad de la población, es vital para la conformación de los planes de apareamientos, sin embargo, este representa la probabilidad de que un individuo posea en un locus dos genes idénticos por descendencia o que lleve dos copias del mismo alelo idéntico por descendencia a través de la replicación del ADN Carrillo y Siewerdt (2010) relacionados con la población base. Según Falconer y Mckay (1996) el coeficiente de consanguinidad tiene dos funciones principales: mide la probabilidad de que un individuo tenga dos alelos idénticos por ascendencia en un mismo locus, haciendo resaltar que puede darse el mismo caso aunque no exista ninguna relación, aspecto que se le conoce como idénticos por naturaleza y por otra parte mide el aumento de la homocigosis en una población que trae como consecuencia la disminución de la heterosis (Spike 2009). Por tal motivo para el análisis de estos fenómenos biológicos como la consanguinidad, es importante conocer que el tamaño efectivo de una población (Ne) es un parámetro clave en conservación y genética de poblaciones por su relación con la inversa de los incrementos de consanguinidad, las pérdidas de variabilidad genética debidas a deriva genética y sus posibilidades de adaptación a cambios ambientales (Falconer y Mckay 1996). Sin embargo, aunque existe todo un trabajo de conformación de estructuras de datos genealógicos por rebaños, bien definido en Cuba para el sector porcino, este tipo de estudio ha sido muy limitado. Por todo lo anteriormente expuesto el objetivo de este trabajo fue evaluar los niveles de consanguinidad vía Endog en una población de cerdos cubanos. MATERIALES Y MÉTODOS El estudio se realizó con los registros genealógicos de individuos de ambos sexos (13413 hembras y machos) que integraron la plantilla de reproductores del rebaño genético de cerdos CC21 procedentes de la granja "El Jigüe entre los años 1993 y Este centro pertenece a la Empresa Genética Porcina, ubicada en la provincia Artemisa. En el mismo se ha llevado a cabo por más de 40 años la conservación y mejora de esta raza (León et al 2004; Abeledo 2009). Acorde a su función de producir animales de alto valor genético, este centro se ha mantenido bajo similar régimen de manejo y alimentación de la masa que los demás centros genéticos porcinos del país, además de un sistema de monta natural, teniendo presente la estructura genealógica del rebaño por líneas y familias genealógicas para las cubriciones, siempre con coeficiente lo más cercano a cero para el apareamiento según lo establecido por EGP (2013). Se analizaron los promedios de generaciones máximas, completas y equivalentes, la consanguinidad media calculada (Fx), el tamaño efectivo de población base, la tasa de consanguinidad por generación ( F), el porcentaje de individuos consanguíneos, el incremento de consanguinidad por generación completa y el tamaño efectivo de la población (Ne). Para ello se utilizó el programa Endog, versión 4.8 (Gutiérrez y Goyache 2005). RESULTADOS Y DISCUSIÓN La tabla 1 presenta el resumen de la consanguinidad media por generaciones completas. En este sentido, la consanguinidad por generación completa mostró un bajo incremento de los coeficientes de consanguinidad con una tasa anual aproximada del 0.3%, muy inferior a los límites recomendados por Santana et al (1997) de 1% para este tipo de poblaciones cerradas. 101

3 Tabla 1. Resumen de la consanguinidad media por generaciones completas Indicadores Valores Número total de animales Consanguinidad media, % 3.31 Promedio de relación media, % 7.82 Promedio de generaciones máximas, % Incremento de la consanguinidad por generación máxima, % 0.40 Tamaño efectivo de reproductores Promedio de generaciones completas 4.11 Incremento de la consanguinidad por generación completa, % 0.90 Tamaño efectivo de reproductores Promedio de generaciones equivalentes 8.46 Incremento de consanguinidad por generación completa, % 0.60 Tamaño efectivo de reproductores Resultados superiores encontraron Santana et al (1999) de 2.99% en el cerdo Criollo Cubano, mientras que Farkas et al (2007) reportaron coeficientes de endogamia entre 0.50% y 0.89% en la raza Landrace Húngaro y cerdos Large White. Rangos mayores para la población completa y considerando solo los consanguíneos expuso Melka y Schenkel (2010) en Canadá en las razas Hampshire y Lacombe con un 18% y 12% respectivamente. Estos resultados referentes a los sanos niveles de la consanguinidad, pueden estar dados por el propio trabajo de manejo desarrollado sobre todo en la calidad y control de la información a la hora de establecer los planes de apareamiento, aspecto que coincide con lo referido por Acuña (2016). Un aspecto de interés resultan los valores entre el promedio de generaciones máximas (12.38%) y de generaciones completas (4.11%), lo cual pone en evidencia dada esa diferencia que puede existir alguna información que no fue contenida en estos análisis lo que coincide con (Gutiérrez y Abeledo 2015). La tabla 2 muestra los resultados de las proporciones de (Fx) en la población activa. El 34.53% de los animales de la población muestran algún grado de consanguinidad, con un Fx máximo de 38.9 %. En la raza Yorkshire, Melka y Schenkel (2010) observaron que cerca de la cuarta parte del total del rebaño resultó consanguínea, siendo un valor inferior al de nuestro estudio. Resultados superiores fueron obtenidos por Krupa et al (2015) en las razas y líneas, Landrace Checa, Duroc, Línea materna Checo-grande Blanca y Línea paterna Checo-grande Blanca con valores de 57.5%, 46.9%, 57.9% y 54.1% respectivamente. Solo se mostró inferior, la raza Pietrain con un valor de 25.1%. Tabla 2. Estadísticos descriptivos de la (Fx) en la población activa Concepto Total Proporción Fx, % Animales en el pedigrí Animales consanguíneos Animales con Fx> Fx máximo La media de Fx de la población fue de 5.2% considerando solo los consanguíneos, mientras que la media fue de 7.47% y representaron el 13.16% de los animales con más de 3% de Fx aspecto que coincide con lo obtenido por Gutiérrez y Abeledo (2015). La figura 1 y 2 muestran la consanguinidad media y el grado de parentesco medio por año. Como era de esperar ha existido un incremento en la F x media en la medida que ha transcurrido el número de generaciones, considerando la generación cero como población base, por tales motivos en sus inicios o sea generación 0, 1 y 2 la F x es cero, lo cual coincide con los primeros años, resultados que son similares a los publicados por Santana et al (2008). 102

4 Parentesco medio Consanguinidad media Figura 1. Consanguinidad media por año Figura 2. Parentesco medio por año Tanto el porciento de la media de parentesco como el parentesco, evidencian un crecimiento lineal sin verificarse fluctuaciones en la F x, lo que responde a la no introducción de nuevos genes en la población desde su fundación en 1990, aspecto que coincide con lo descrito por (Abeledo et al 2014). El porcentaje de individuos emparentados se incrementó por generaciones como era de esperar (ver tabla 3), mientras el Ne mayor en las generaciones 6 y 7 no está asociado con algún intercambio del material genético nuevo, solo el existente en los centros hijos de esta raza (Cienfuegos y La Unión) de los cuales esta unidad conforma la población base, por tal motivo los valores de Fx media, no disminuyen, al no ser que se introduzca nuevo material genético. Resultados que coinciden con lo referido por Gutiérrez et al (2007) para cualquier tipo de población cerrada. 103

5 Tabla 3. Consanguinidad media por generaciones completas Generación Animales Fx media, % Fx, % Media parentesco medio, % Número efectivo (Ne) Por otra parte Gutiérrez y Goyache (2005) agregan que cuando los niveles de Ne son altos, muy probablemente se deba a sobrestimados dadas las características del tamaño y formación de la población. Otras referencias sobre este particular se han formulado fundamentalmente en rumiantes y aunque su valor no puede ser comparado en dichos trabajos, se manifiesta la utilidad de dicho indicador en la estimación de la variabilidad genética de las poblaciones estudiadas (Goyache et al 2003; Gutiérrez et al 2007). Se concluye que la población de cerdos CC21 mostró un bajo nivel de consanguinidad, donde el incremento de la consanguinidad por generación completa no pone en peligro el rebaño. REFERENCIAS Acuña, N Evaluación de la variabilidad genética y los niveles de endogamia en el rebaño núcleo CC21 entre los años 2000 y Tesis presentada en opción al título académico de Máster en Producción Porcina, mención Genética- Reproducción, La Habana, Cuba, pp 67 Abeledo, C.M Estimación de parámetros y tendencias genéticas en rasgos de crecimiento de una población de cerdos CC21. Tesis presentada en opción al grado de Doctor en Ciencias Veterinarias, La Habana, Cuba, pp 100 Abeledo, C.M., Santana, I., Acuña, N. y Hernández, S Experiencias en la mejora y conservación de la raza cubana de cerdos CC21. Actas Iberoamericanas de Conservación Animal, 4: Carrillo, J. and Siewerdt, F Consequences of long-term inbreeding accumulation on pre weaning traits in a closed nucleus Angus herd. Journal of Animal Science, 88(1):87-95 EGP Genotipos y Programa de cruzamiento. Manual de Crianza para Centros Genéticos Porcinos, La Habana: Editora MINAG, p Falconer, D. and Mckay, T Introduction to Quantitative Genetics. Harlow: Longman, England, pp 464 Farkas, J., Curik, I., Csató, L., Csörnyei, Z., Baumung, R. and Nagy, I Bayesian inference of inbreeding effects on litter size and gestation length in Hungarian Landrace and Hungarian Large White pigs. Livestock Science, 112: Goyache, F., Gutiérrez, J. and Fernández, I Pedigree information to monitor genetic variability of endangered populations: the Xalda sheep breed of Asturias as an example. Journal of Animal Breeding and Genetics, 120: Gutiérrez, J. and Goyache, F A note on ENDOG: a computer program for analyzing pedigree information. Journal of Animal Breeding and Genetics, 122 (3):

6 Gutiérrez, J.P., Fernández, I., Álvarez, I., Royo, L.J., Pérez-Pardal, L. and Goyache, F Cálculo del tamaño efectivo a partir de varianzas familiares: ejemplos en la oveja Xalda y poni Asturcón. I.T.E.A, Vol. Extra, 28: Gutiérrez, M. y Abeledo, C.M Estudio de la variabilidad genética en un rebaño de cerdas CC21. Memorias del V Congreso de Producción Animal Tropical. La Habana, Cuba Krupa, E., Žáková, E. and Krupová, Z Evaluation of Inbreeding and Genetic Variability of Five Pig Breeds in Czech Republic. Asian-Australas Journal Animal Science, 28(1):25-36 León, E., Santana I., Guerra, D. y Diéguez, F.J Estimación del valor genético de cerdos CC21 cubanos con metodología modelo animal BLUP. Revista Computadorizada de Producción Porcina, 11(2):68-76 Melka, M.G. and Schenkel, F Analysis of genetic diversity in four Canadian swine breeds using pedigree data. Canadian Journal of Animal Science, 90(3): Santana, I.; Trujillo, G. y Duquesne, R Comportamiento en campo de cerdos Criollo de un Centro Genético. Revista Computadorizada de Producción Porcina, 5(1):8-12 Santana, I. Trujillo, G. y Agüero, L Análisis de la consanguinidad y la estructura genealógica en un rebaño de cerdos Criollo. Revista Computadorizada de Producción Porcina, 6(1):8-12 Santana, I., Abeledo, C.M., Guerra, D., Diéguez, F.J., Hernández, S. y Brache, F Estimación de la consanguinidad en cerdos CC21 entre los años 1993 y 2005 mediante la metodología BLUP Modelo Animal. Revista Computadorizada de Producción Porcina, 15(3): Spike, P Applied Animal Breeding. Laboratory Manual. 1ra ed. Iowa: Animal Science Department. Iowa State University, p 268 Suárez, M.A., Pérez, T. y González, M.T Fundamentos de la Mejora Animal. Tomo I. La Habana: Félix Varela. ISBN