Ana Inés Trujillo Dpto de Producción Animal y Pasturas. Fac. de Agronomía. Seminario Técnico INIA Agosto 2013 Explorando el potencial de mejora genética por eficiencia alimenticia en ganado de carne Angus Medidas de eficiencia alimenticia Consumo residual de alimento Estrategia de investigación y resultados de la exploración del potencial de mejora por consumo residual de alimento en ganado Angus.
Ganadería vacuna y mejoramiento genético Mejorar la eficiencia alimenticia a través de la productividad y/o de la reducción de los costos de mantenimiento. Hay recursos genéticos más eficientes para nuestros sistemas de producción? Hay maneras de identificarlos? Marcadores? Hay posibilidad de seleccionarlos? Foto: Plan Agropecuario
Que entendemos por eficiencia biológica? EFICIENCIA: PRODUCTO/INSUMO Involucra 3 componentes Costo energético de mantenimiento por unidad de tiempo. Costo energético por unidad de producto. Tasa de producto por unidad de tiempo (producto/costo fijo de mantenimiento). Johnson, Ferrel and Jenkins, 2003
Medidas tradicionales de eficiencia para animales en crecimiento Conversión alimenticia: kg MS consumida/kg de ganancia de peso (CMS:GDP) Eficiencia bruta: kg de ganancia de peso/kg MS consumida (GDP:CMS) Seleccionando por eficiencia bruta, indirectamente - Incrementa el tamaño de la vaca - Incrementan los costos de alimentación del rodeo - Incrementa el mérito genético para crecimiento (Herd and Bishop, 2000)
El incremento del tamaño adulto promedio y por lo tanto de sus requerimientos de mantenimiento determinan mayores costos de producción, menor eficiencia en uso de los recursos alimenticios, y aumento potencial en problemas ambientales Selección en ganado de carne La selección en ganado de carne ha logrado obtener un importante progreso genético fundamentalmente en características de crecimiento y habilidad materna. Variación genética anual (DEP 1988-2009) PN: + 21 g /año PD: + 432 g /año P 18m: + 651 g /año Evaluación genética de Reproductores A Angus 2010
Consumo residual de alimento (RFI) Consumo residual de alimento (RFI) RFI = Consumo real Consumo esperado (Koch et al., 1963) Consumo real = ß0 + ß1 Mid-test PV^0.75 + ß2 GDP + residual - RFI más eficientes +RFI menos eficientes
Consumo residual de alimento (RFI)
Consumo residual de alimento (RFI) Existe variación genética y es moderadamente heredable (Crews et al., 2003). Es fenotípicamente independiente del tamaño y la ganancia (por su definición). Medir consumo durante 70 días como mínimo. Refleja variación inherente en procesos biológicos (e. g., digestión de nutrientes, mantenimiento, composición corporal) que están relacionados con la utilización del alimento en el organismo animal (Herd and Arthur., 2009; Botjie and Cartens 2007).
Consumo residual de alimento (RFI)
Consumo Residual de Alimento (RFI) Generación de líneas divergentes (datos fenotípicos). Selección por marcadores moleculares es una alternativa. La aproximación por genes candidatos permite medir asociaciones (datos fenotípicos y ADN). Selección genómica. Estudios de asociación de genoma completo (GWAS) (datos fenotípicos y ADN).
SNPs: Un tipo de marcador molecular Marcadores moleculares: Posiciones físicas dentro de un cromosoma que permiten determinar el genotipo y monitorear su herencia. Asociados a características fenotípicas de interés económico. SNPs: Polimorfismos de una sola base. Cambio que se da en la secuencia de ADN y que afecta solo a una base (adenina guanina citosina timina) Pueden estar ubicados en distintas regiones.
Genes candidatos: muchos QTL para RFI en varios cromosomas (Nkrumah et al., 2005, 2007, Sherman et al., 2008) Genes involucrados en la regulación del consumo y en la regulación y homeostasis de la energía. Literatura referida a asociaciones de SNPs con RFI en ganado de carne. Genes NPY, GHRELINA, IGF-1, GHR, LEPTINA, genes involucrados en la actividad mitocondrial.
Estrategia de investigación 1. Conocer la variabilidad genética de los SNPs localizados en los genes NPY, LEP e IGF-1 en la población de A. Angus. 2. Estudiar la asociación entre los SNPs y RFI en dietas concentradas en energía con animales en confinamiento. 3. Estudiar la asociación entre los SNPs y RFI en dietas pastoriles.
1. Variabilidad genética en la población de A. Angus. Técnica efectiva y rápida que permitiera identificar los individuos de acuerdo a sus SNPs en los genes NPY, LEPTINA e IGF-1. PCR-HRM Frecuencias alélicas de una muestra poblacional de A.Angus Favorables" No tienen favorables
2. Búsqueda de genotipos extremos para los experimentos II. GRUPO DE INVESTIGADORES Y ESTUDIANTES TOMANDO MUESTRAS DE SANGRE Y PELO LUGAR: CABAÑAS ANGUS III. GRUPO DE INVESTIGADORES Y ESTUDIANTES GENOTIPANDO ADN LUGAR: LAB BIOLOGÍA MOLECULAR (FAGRO) Y LAB TECNICAS NUCLEARES (FVET) I. MAPEO DE CABAÑAS (N= 34) DONDE SE REALIZO MUESTREO DE SANGRE Y PELO IV. CORROBORACION DE GENOTIPOS DE ANIMALES CANDIDATOS PARA LAS FASES EXPERIMENTALES Y ESTUDIO GENEALOGICO DE LOS MISMOS.
Conformación de dos grupos de animales con genotipos diferentes VALIDACION CONTROL Terneras con alelos «favorables» (para los 3 genes) (Grupo Validación n = 19) Terneras con alelos «no favorables» (para los 3 genes) (Grupo Base o Control n = 19)
Asociación entre SNPs en genes NPY, LEPTINA e IGF1 y consumo residual en ganado Angus en crecimiento. Hipótesis Existen asociaciones entre consumo residual de alimento y un grupo de variantes alélicas de genes candidatos en condiciones de corral y de pastoreo en ganado Angus en crecimiento.
1. Asociación entre SNPs y RFI medido con dietas E concentradas en corrales Consumo MS diario PV: c/14 días Alimentación grupal (8-10) 40 días Alimentación individual 56 días Alimentación ad libitum 2 v/d TMR: 60:40 concentrado: heno de alfalfa. Muestreo de ofrecidos y rechazos c/ 2 sem.
1. Asociación entre SNPs y RFI medido con dietas E concentradas en corrales Validación Control SEM P value GDP, Kg/d 1.2 1.2 0.03 0.87 CMS, Kg/d 6.6 6.9 0.48 0.10 CEM, Mcal/d 16.7 17.4 1.44 0.06
1. Asociación entre SNPs y RFI medido con dietas concentradas en corrales Validación Control SEM P value RFIK, Kg MS/d - 0.111 0.111 0.09 0.10 RFIKEM, Mcal de EM/d - 0.328 0.328 0.24 0.06
3. Asociación entre SNPs y RFI medido en pastoreo violeta 1 amarillo 2 verde 3 naranja 4 rojo 5 azul 6 blanco 7 celeste 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Terneras con alelos «favorables» (para los 3 genes) (Grupo Validación n = 12) Terneras con alelos «no favorables» (para los 3 genes) (Grupo Base o Control n = 12)
3. Asociación entre SNPs y RFI medido en pastoreo
3. Asociación entre SNPs y RFI medido en pastoreo Validación Control SEM P value GDP, Kg/d 1.40 1.37 0.05 0.79 CMS, Kg/d 8.76 10.9 0.71 0.005
3. Asociación entre SNPs y RFI medido en pastoreo Validación Control SEM P value RFIK, Kg MS/d - 1.02 1.02 0.42 0.002
Conclusiones Se encontró una asociación significativa entre los SNPs seleccionados y la medida de eficiencia RFI. Hubo un mayor efecto cuando se midió en pastoreo que cuando se midió en corral. A partir de la validación en condiciones experimentales o controladas se recomienda una validación más extensiva.
Reflexiones finales El rodeo nacional AA presenta variabilidad genética asociada a eficiencia. Los primeros resultados obtenidos de la investigación nacional muestran que existen medidas alternativas a las tradicionales para incluir eficiencia en los programas de mejoramiento.
Equipo de investigación A. Casal, M. Carriquiry A. C. Espasandín Ma. Pía Grignola P. Nicolini, F. Peñagaricano J. P. Marchelli, P. Chilibroste Estudiantes de Fac. de Agronomía (Santiago, Dayana, Ana, Ma. José, Felipe, Carolina, Sebastian)
AGRADECIMIENTOS Financiamiento INIA-FPTA #263 Sociedad de Criadores A. Angus Criadores A. Angus Copagran S. A. Laboratorio Santa Elena. Caja Bancaria. Barraca Deambrosis S. A. A los de nuestra casa (EEMAC, colegas del Dpto, y otros colegas)
MUCHAS GRACIAS PREGUNTAS?