Innovaciones en Genética Animal Juan Pablo Gutiérrez FORO CYTED IBEROEKA INNOVACIONES EN LA CADENA PRODUCTIVA DE CAMÉLIDOS SUDAMERICANOS
Contenido La información necesaria en Mejora Genética El fundo experimental PACOMARCA Resultados de investigación o Selección de caracteres o Relación Fibra Morfología o Análisis sobre variabilidad de la fibra o Un gen mayor para caracteres de fibra o Índices de Selección o Heredabilidades caracteres secundarios Temas actuales de investigación ió o Selección Genómica o Genética de la medulación Leyendas sobre mejora genética
Contenido El información necesaria en Mejora Genética
Objetivos de selección Criterios de selección Qué deseamos mejorar? Más de un objetivo/criterio? Nuevos objetivos/criterios? Qué debemos medir? Rendimientos Calidad de la información 110 105 100 95 Genealogía Valores genéticos Transferencia Inseminación 90 85 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 MIC SD CONF CV Atajos? Mejoras? Paternidades Selección asistida por marcadores Selección Genómica
Contenido El fundo experimental PACOMARCA
PACOMARCA Mejora Genética Manejo Nutrición y Alimentación Reproducción PACOMARCA Fibra Sanidad Animal OBJETIVO: Creación de un hato de Alpacas extra finas para apoyar la mejora de la calidad de fibra en hatos de pequeños criadores.
Corrales de manejo
Apareamiento controlado
Nave de exposición
Esquila eficiente
Toma de muestras
Software PacoPro 4.3 Ficha h Individual Registro Producción Registro genealógico Registro Sanitario Existencias
o Sl Selección de caracteres o Relación fibra morfología o Análisis i sobre variabilidad d de la fibra o Un gen mayor para caracteres de fibra o Índices de selección o Parámetros genéticos caracteres secundarios Resultados de investigación
Heredabilidades y correlaciones genéticas Diámetro Fibra Coefic Variación Peso vellón Longitud Mecha Intervalo entre esq. Valor Textil Diámetro Fibra 041 0,41 003 0,03 012 0,12 010 0,10-0,40 040-0,75 075 Coefic Variación 0,32 0,41 0,18 0,02 0,13 Peso vellón 0,10-0,03-0,13 0,49 Longitud Mecha 007 0,07 040 0,40-0,04 004 Intervalo entre esq. 0,06 0,18 Valor Textil 0,16 Criterio de selección en 2007: VALOR TEXTIL
RELACIÓN FIBRA / MORFOLOGÍA (HU 2015) HEREDABILIDADES Y CORRELACIONES GENÉTICAS MIC SD CONF CV DEN RIZ CAB CAL BAL MIC 0.326 0.662-0.959 0.112-0.088-0.290-0.258 0.061-0.151 SD 0.381-0.724 0.815-0.266-0.521-0.126 0.073-0.114 CONF 0.231-0.236 0.093093 0.290 0.210-0.081 081 0.103 CV 0.270-0.301-0.468 0.028 0.053-0.055 DEN 0.246 0.766 0.113-0.060 0.227 RIZ 0.299 0.293 0.127 0.409 CAB 0.348 0.666 0.922 CAL 0.357 0.799 BAL 0.187 MIC: Micronaje SD: Desviación Estándar CONF: Factor de Confort CV: Coeficiente de variación DEN: Densidad de la fibra RIZ: Rizado de la fibra CAB: Morfología de la cabeza CAL: Calce BAL: Balance (conformación general)
CARACTERES REPRODUCTIVOS (2015) Heredabilidades: Edad al primer servicio 0,18 HU 0,12 SU Edad al primer parto 0,33 HU 0,11 SU Duración de la gestación 0,11 HU 0,00 SU Intervalo entra partos 0,06 HU 0,07 SU HUACAYA: CORRELACIONES GENÉTICAS DÉBILES O INEXISTENTES CON CARACTERES DE FIBRA Y MORFOLÓGICOS POSIBILIDAD DE INCORPORAR ALGÚN CARÁCTER EN EL ÍNDICE DE SELECCIÓN SURI: CORRELACIONES GENÉTICAS FAVORABLES
CARACTERES DE CRECIMIENTO Heredabilidades directos/maternos: Peso al nacimiento 0,10 / 0,20 HU 0,14 / 0,24 SU Peso al destete 043/ 0,43 026HU 0,26 039/ 0,39 031SU 0,31 Ganancia Diaria Predestete 0,46 / 0,28 HU 0,20 / 0,36 SU Supervivencia a los 15 Días 003/ 0,03 002HU 0,02 012/ 0,12 006SU 0,06 CORRELACIONES GENÉTICAS DESFAVORABLES!!!! CON CARACTERES DE FIBRA ANIMALES MEJORES PARA FIBRA SON MÁS PEQUEÑOS NECESIDAD DE CREAR UN ÍNDICE SI INTERESAN AMBOS OBJETIVOS RECOMENDABLE RECONSIDERAR LA POLÍTICA NACIONAL SOBRE MEJORAMIENTO DE ALPACAS
RELACIÓN MEDIA-VARIABILIDAD Crecimiento de la fibra en función de la edad
RELACIÓN MEDIA-VARIABILIDAD Influencia de la edad d en años Evolución del diámetro de fibra en función de la edad 24,5 23,5 22,5 1 2 3 4 5
RELACIÓN MEDIA-VARIABILIDAD Parámetros Genéticos del diámetro de fibra en diferentes esquilas HEREDABILIDADES Y CORRELACIONES GENÉTICAS Primera 2ª 3ª+4ª 5ª Ambiente permanente Primera 0.659 0.891 0.766 0.760 0 2ª 0.697 0.953 0.904 0 3ª+4ª 0.610 0.980 0 5ª 0.540 0.111
RELACIÓN MEDIA-VARIABILIDAD Es preferible algo más de grosor de fibra si no crece con la edad Modelo para variabilidad ambiental ½ (b* Correlación y ijk = b i + u j + p k + e i + u* j + p* k ) ijk Genética 2 u 2 2 0 u u u* u u* N, 2 u * 0 u u* A u* 0.968 Modelizando d el crecimiento i del diámetro de fibra con la edad: d y a p x Wf e t G 2 u u u u a a p 2 u u u u a p p Correlación Genética 0.903
UN GEN MAYOR EN FIBRA SURI Diám Fibra Desv Tip Fact Conf CV Diám Fibra Desv Tip Fact Conf CV Var Residual 4,040 0,650 100,410 5,920 4,000 0,630 97,220 5,940 Var Amb Perm 1,600 0,240 36,660 3,310 1,220 0,120 13,480 2,470 Var adit poligénica 7,260 1,130 80,470 5,510 3,420 0,370 26,060 1,910 h2 0,560 0,560 0,360 0,370 0,390 0,320 0,190 0,180 Efecto aditivo 5,240 2,270 17,060 4,070 Efecto dominante -2,550-0,970 12,520-2,010 Frecuencia alelo A 0,820 0,810 0,320 0,710 % Var poligén explicada 52,89% 67,26% 67,62% 65,34% a/sd= 1,94 2,14 1,90 1,73 d/sd= 0,95 0,91 1,40 0,86 HUACAYO Diám Fibra Desv Tip Fact Conf CV Diám Fibra Desv Tip Fact Conf CV Var Residual 4,250 0,500 100,410 5,920 4,220 0,500 91,580 4,400 Var Amb Perm 1,580 0,150 36,660 3,310 1,350 0,120 6,690 1,820 Var adit poligénica 3,460 0,450 80,470 5,510 1,510 0,220 15,950 1,990 h2 0,370 0,410 0,360 0,370 0210 0,210 0,260 0,140 0240 0,240 Efecto aditivo 4,410 0,520 15,200 3,710 Efecto dominante -1,790 2,390 13,400-1,870 Frecuencia alelo A 0,850 0,050 0,260 0,820 % Var poligén explicada 56,36% 51,11% 11% 58,19% 45,63% a/sd= 2,37 0,78 2,46 1,94 d/sd= 0,96 3,56 2,17 0,98
UN GEN MAYOR EN FIBRA Alelo FD Valores de cría (µm) (BLUP) Indexed genetic values (µm) Huacaya Suri 199 22.17 85.100 A -174-1.74-1.29 189 21.48 88.918 A -1.29-0.96 201 22.49 92.520 A -0.87-0.65 197 22.87 92.920 A -0.82-0.61 203 21.65 93.656 A -0.74-0.55 205 24.10 96.312 A -0.43-0.32 195 30.58 137.716 B 4.41 3.27
ÍNDICES DE SELECCIÓN Carácter PACOMARCA ICAR Diámetro de la Fibra -22% -50% Desviación Estándar -17% - Factor de Comfort 8% - CV - -50% Densidad 13% - Rizado / Rulo 20% - Cabezaa 10% - Cobertura 5% - Aspecto General 5% -
RESPUESTAS GENÉTICAS ESPERADAS
TENDENCIA GENÉTICA DE CARACTERES MORFOLOÓGICOS (2012) 120 115 110 105 100 95 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 DE CR HE CO BA
R. Morante. F. Goyache. A. Burgos. I.Cervantes. M.A. Pérez-Cabal. J.P. Gutiérrez. (2010). PACOMARCA: Alpaca Fibre Improvement: Genetic improvement for alpaca fibre production in the Peruvian Altiplano: The Pacomarca experience. AGRI. 45: 37-43. Doi: 10.1017/S1014233909990277 Gutiérrez. J.P.. Goyache. F.. Burgos. A.. Cervantes. I.. (2009) Genetic analysis of six production traits in Peruvian alpacas. Livestock Science. 123: 193-197. Cervantes. I.. Pérez-Cabal. M.A.. Morante. R. Burgos. A.. Salgado. C.. Nieto. B.. Goyache. F.. Gutiérrez. J.P.. (2009) Genetic relationships between fibre and type traits in Peruvian alpacas. Small Ruminant Research. 88:6-11 Pérez-Cabal. M.A.. Cervantes. I.. Morante. R. Burgos. A.. Goyache. F.. Gutiérrez. J.P.. (2010) Analysis of the existence of major genes affecting alpaca fibre traits. Journal of Animal Science. 88: 3783-3788. Gutiérrez. J.P.. Varona. L.. Pun. A.. Morante. R.. Burgos. A.. Cervantes. I.. Pérez-cabal. M.A.. (2011) Genetic parameters for growth of fibre diameter in alpacas. Journal of Animal Science. 89:2310-2315. Pun, A., Morante, R., Burgos, A., Cervantes, I., Pérez-Cabal, M.A., Gutiérrez, J.P., (2011) Genetic parameters for fibre diameter at different shearings. 62th European Association for Animal Production (EAAP), 29 Augost-2 September. Stavanger, Norway. Paredes M.M., Membrillo, A., Gutiérrez, J.P., Cervantes, I., Azor, P.J., Morante, R., Molina, A., Muñoz-Serrano, A. (2014) Association of microsatellite markers with traits affecting fibre diameter in Peruvian alpacas (Vicugna pacos). Livestock Science, 161: 6-16. Gutiérrez, J.P., Cervantes, I., Pérez-Cabal, M.A., Burgos, A., Morante, R. (2014) Economically weighting fibre and morphological traits in an alpaca breeding program. Animal, 8(3): 360-369 Cruz, A., Cervantes, I., Burgos, A., Morante, R., Gutiérrez, J.P., (2015) Estimation of genetic parameters for reproductive traits in alpacas. Animal Reproduction Science, 163: 48-55. Cruz, A., Cervantes, I., Burgos, A., Morante, R., Gutiérrez, J.P., (2016) Genetic parameters estimation for preweaning traits and their relationship with reproductive, productive and morphological traits in alpaca. Animal, in press.
Contenido El horizonte de la selección genómica
Selección genómica Fundamento: se puede usar la información de un gran número de marcadores para estimar el valor genético sin tener un conocimiento preciso de dónde están localizados los genes en el genoma. SNP: Single Nucleotide Polymorphism
Selección genómica Población de Referencia Datos + Sangre Animales representativos buenos y MALOS valorados genéticamene con elevada precisión No menos de 1000 animales Efecto de los marcadores Aplicación Valores genéticos SIN DATOS!! Población de Validación Genotipos SIN DATOS!!
Selección genómica Ventajas: Se puede valorar genéticamente animales de los que no se dispone más información que la muestra de sangre. Aumenta la precisión de las valoraciones. Inconvenientes: COSTE (100 $ por animal -> 100,000 $ sólo para estimar efectos de marcadores) Necesidad de reestimar efectos de SNPs cada aproximadamente 2 generaciones: 10 años GRATIS sí
Selección genómica Limitaciones en alpacas: No se dispone de 1000 animales representativos ti valorados genéticamente t con elevada precisión pero se dispone de una población de 4 millones de animales ORGANIZACIÓN!!! El coste del genotipado es elevado Se podría repartir el coste entre millones de alpacas ORGANIZACIÓN!!! El precio del genotipado bajará No hay otro país que lo pueda hacer ORGANIZACIÓN!!!
Contenido Genética de la Medulación
Objetivo: Fibras ameduladas No pica el diámetro, pica la médula Hay una fuerte relación entre grosor y medulación Índice Fragmentadas 2* Discontinuas 3* Continuas 4* Fuerte Resultados provisionales: No Meduladas Indice Medulación DF SD CV No Meduladas 100% 93% 74% 67% 19% Indice Medulación 93% 100% 79% 82% 4% Implementando primeras valoraciones genéticas para el carácter medulación Otras aproximaciones
Contenido Leyendas sobre Mejora Genética
Leyendas sobre el Mejoramiento Mitos: Mejora Genética = Importar Genética Importar genética es comprar mejora genética Puede ser útil inicialmente pero: Sistema de producción debe ser similar Siempre dependientes de otros Las alpacas no las mejoran otros Mejora Genética = I.A. o Transfer. Embriones Las técnicas reproductivas son excelentes para maximizar el progreso genético al difundir los mejores genotipos pero si no se identifican éstos, se difunde otra cosa
GRACIAS