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Mejoramiento Genético y Reproducción en Ovinos Héctor Uribe Méd.Vet. (UACH), MSc. (Guelph), PhD. (Guelph) Depto. Producción Animal, Facultad Ciencias Agronómicas UNIVERSIDAD DE CHILE 07-09-2011 1 CONTENIDOS • Características reproductivas • Genes de efecto mayor - Cruzamientos • Genes cuantitativos – Selección • Repaso de conceptos de genética • Expresión de características reproductivas • Selección indirecta • Formación de razas 07-09-2011 2 Genética y Reproducción • Comportamiento reproductivo: es un componente importante en productividad ovina. • Tasa reproductiva ovina es baja: • situación intermedia entre monópara y multípara ¿De qué depende la reproducción? 1. Ambiente (sanidad, alimentación, manejos) 2. Componente genético (¿tiene este alguna importancia?) 07-09-2011 3 Genética y Reproducción Características reproductivas: • Fertilidad • Prolificidad (número de embriones) • Mortalidad embrionaria • Habilidad materna (destete) • Estacionalidad • Facilidad de parto • índices (combinación de 2 o más) 07-09-2011 4 Genética y Reproducción • Heredabilidad de estas características es baja • Estimaciones: de 2 a 10% • Expresión tardía (adulto) • Expresión solo en hembras • ¿se puede hacer algo con genética? • ¿existe variabilidad genética? 07-09-2011 5 Repaso (baja heredabilidad) ¿Qué significa una estimación heredabilidad de 5%, por ejemplo? Varianza Genética Aditiva 5 Heredabili dad Varianza Fenotípica 100 de = 5% Indica que un 5% de las diferencias observadas en el rebaño son de origen genético aditivo y pueden pasarse a la progenie. 07-09-2011 6 Repaso = Genética + Ambiente Fenotipo: • Fertilidad • Prolificidad • Mortalidad embrionaria • Peso destete • etc Aditiva + Dominante + Epistática Heredabilidad Selección 07-09-2011 Estos componentes no se pasan a la progenie Heterosis se forman en la nueva generación Cruzamientos 7 Repaso ¿Qué es evaluación genética? Fenotipo = Genética aditiva + Ambiente • Fenotipo es medible – Fertilidad – Peso al destete • Evaluación genética es una estimación de la genética aditiva 07-09-2011 8 Genética y Reproducción Selección y Cruzamientos son dos herramientas genéticas •Selección: pareciera, en este caso, que no es lo mas efectivo. •Cruzamientos: resultados rápidos • Ambiente: es muy importante - alimentación - estación de encaste - edad madre 07-09-2011 9 Genética y Reproducción Cruzamientos Hace uso de Heterosis o Vigor híbrido • Resultados en la F1 • Efecto disminuye en próximas generaciones • Pero: debe haber un programa de cruzamientos. Cuidado con Heterosis – no confundir con una nueva raza Promedio fenotípico Promedio fenotípico de los Híbridos de razas Paternas * 100 % Heterosis = Promedio fenotípico de razas Paternas 07-09-2011 10 Cruzamientos Estimaciones de Heterosis en Ovinos Característica Peso al nacimiento Peso destete Crecimiento predestete Crecimiento post destete Peso Adulto Taza de preñez Tamaño Camada Sobrevivencia al destete Heterosis (%) 3,2 5,0 5,3 6,6 5,2 2,6 2,8 9,8 Corderos nacidos/oveja encastada 5,3 Corderos criados/oveja encastada 15,2 Peso del cordero/oveja encastada 17,8 Promedio fenotípico Promedio fenotípico de los Híbridos de razas Paternas * 100 % Heterosis = Promedio fenotípico de razas Paternas 07-09-2011 11 Variación Dentro de Razas Selección: herramienta genética a usar dentro de razas. Raza Tamaño Camada Referencias Corriedale Magallanes (masa) Corriedale Magallanes (inscrito Corriedale USA Corriedale USA Corriedale Canada 1,02 1,22 1,18 1,48 1,46 Claro (1978) Garcia et al. (1985) Terril y Stoehr (1939) Dickerson y Glimp (1975) Vasley y Peters (1965) •Hay evidencias de variación dentro de la misma raza. • Algo de esta variación debe ser de origen genético. 07-09-2011 12 Variación Dentro de Razas Selección: - Hay algunos resultados donde se ha usado selección. - Merino Australiano: corderos nacidos por oveja encastada 0,7 a 1,2 - Pero, esto ocurrió en 9 años - Lo que aumentó fue la tasa de ovulación - Similares resultados con Romney en Nueva Zelanda. - Tamaño de camada: de 1,1 a 1,6 corderos - 9 años de selección 07-09-2011 13 Variación Entre Razas Cruzamientos: herramienta genética a usar entre razas. Raza Tamaño Camada Referencias Corriedale Magallanes (masa) 1,02 Claro (1978) Romanov Finnish Landrace Finnish Landrace 2,38 2,65 3,00 Amirnov (1935) Land (1970) Donald y Read (1967) • Es claro que hay diferencias entre razas y esto se puede ocupar en programas de cruzamientos. 07-09-2011 14 Dos Conceptos Genéticos 1) Genes de Efecto Mayor: • Pocos genes característica actuando sobre una 2) Genes Cuantitativos: • Cientos de genes influenciando una característica. Efecto de cada gen es pequeño. 07-09-2011 15 1) Genes de Efecto Mayor La presencia de un alelo determina mayor tasa de ovulación Prolificidad Ejemplo: Booroola (FecB) (1982, Merino) • Raza Garole (India) • Cromosoma 6 07-09-2011 16 Genes de Efecto Mayor La presencia de un alelo determina mayor tasa de ovulación Prolificidad Inverdale (FecX) (1995, Romney) • Oveja A281: 33 corderos en 11 partos • Ligado al cromosoma X • Expresión es compleja, solo en hembras que heredan el cromosoma X del padre. 07-09-2011 17 Genes de Efecto Mayor La presencia de un(os) alelo(s) determina menor estacionalidad Ejemplo: Gen Receptor de Melatonina 1a (Notter y Cockett, 2004) • Cromosoma 26 •Algunas variantes disminuyen la estacionalidad reproductiva • Dos partos al año 07-09-2011 18 Genes de Efecto Mayor Booroola • Un gen con 2 alelos • 3 genotipos BB Homocigoto B+ Heterocigoto Portador No Prolífico ++ No Portador Por cada copia del alelo B = 1,65 óvulos (pero hay mortalidad embrionaria) 07-09-2011 19 Booroola BB = mayor número de óvulos • También hay otros cambios fisiológicos • Menor tamaño de folículos maduros •Aumento de FSH (Montgomery et al 2001) • Menor • B+ 07-09-2011 peso corporal = 1,4 kilos menos al destete 20 Booroola • BB = homocigoto para mayor número de óvulos BB * ++ + B+ = heterocigoto para mayor número de óvulos + B B+ B+ B B+ B+ Toda la descendencia (F1) prolífica + + B B+ B+ + ++ ++ La mitad de descendencia prolífica ¿Qué pasa si se cruza la F1 (B+ * B+) 07-09-2011 21 Booroola Portador No Portador BB ++ + B F1 (100%) F2 07-09-2011 x B+ B+ B + B BB B+ + B+ ++ BB = 1 (25%) B+ = 2 (50%) ++ = 1 (25%) 22 Genes de Efecto Mayor • Booroola •Inverdale Existen técnicas moleculares que identifican estos genes. • Uso de cruzamientos para introgresión de los alelos favorables es una posibilidad. • Hay muchos estudios comparativos de cruzas sobre diferentes razas. 07-09-2011 23 Genes Cuantitativos • Son cientos de genes los que participan. • El efecto de cada gen no es claro o difícil de medir. • Se presta para selección genética, la que busca aumentar la frecuencia de alelos positivos en la población. • Problemas: requiere medir y registrar la característica (fertilidad, prolificidad, corderos al destete) 07-09-2011 24 Genes Cuantitativos • Finnish Landrace: es el ejemplo clásico. 07-09-2011 Record hasta 9 corderos en un parto 25 Genes Cuantitativos • Romanov: otro ejemplo 07-09-2011 26 Genes Cuantitativos Finnish Landrace: es la raza mas usada en aumento de prolificidad – Resultados Uruguay € 07-09-2011 Bianchi, 2011 27 Genes Cuantitativos Finnish Landrace: es la raza mas usada en aumento de prolificidad – Experiencia Nacional. Lira, 2006 € 07-09-2011 50% 28 Genes Cuantitativos Finnish Landrace: • Su efecto se observa en la F1 (50%) • Pero F1 no siempre es lo que queremos. • ¿Qué porcentaje de Finnish usar en una nueva raza? • Hay muchos resultados • Lo importante es saber donde se va • No olvidar selección cuantitativa 07-09-2011 29 Ej. Formación de Nuevas Razas Nueva Raza ¿Como formar una: 5/8 A:3/8 B? AxB 1/2 A:1/2 B A x AB 3/4 A:1/4 B AB x A(AB) 5/8 A:3/8 B • ¿Parece fácil? • ¿Cuántos animales necesito? • ¿Endogamia? • ¿Cuándo es una nueva raza? • Si es esto lo que queremos, cruzar entre si y seleccionar ¿Se necesita mejorar esta raza? 07-09-2011 30 ¿sé necesita mejorar la nueva raza? • Programa de mejoramiento • Cuantitativo (valores genéticos) • Molecular (valores genómicos) • Casi todas las razas están bajo un programa de mejoramiento • Sin mejoramiento el esfuerzo se estanca. • http://www.geneticaovina.com.uy/ • http://www.sil.co.nz/Home.aspx 07-09-2011 31 Selección Indirecta • Tamaño de camada • Fertilidad, sobrevivencia embrionaria, etc • Kilos de cordero destetado • Fertilidad, prolificidad, aptitud materna, tasa reproductiva • Las correlaciones genéticas son medias a altas • Es similar a usar un índice de selección 07-09-2011 32 Selección Indirecta Castellaro, 2010 07-09-2011 33 Selección Indirecta • Reducción de la estacionalidad • Es otra característica en la que se ha trabajado (Notter, 2001, 2002, 2004). • Diferencias marcadas entre razas. • Cruzamientos pueden tener mejor resultados que selección directa (cuantitativa). • Genómica podría tener un rol importante. 07-09-2011 34 Selección Indirecta • Tamaño testicular • Altamente correlacionado con la edad de presentación de estro en hembras. (Land, 1978) • Selección a favor de tamaño testicular adelanta estro. • Pero, está correlacionado a desarrollo corporal. 07-09-2011 35 Ejemplo (del mundo real) Desde 1989 New Traits Lambing Ease and Gestation Length Evaluación por: • Largo de Gestación • Facilidad de parto Dos características asociadas a reproducción. Largo de gestación: asociado a sobrevivencia del cordero 07-09-2011 36 Mal ejemplo (del mundo real) Felizmente no ha ocurrido en ovinos • Selección por alta productividad (carne, leche) está correlacionada negativamente con reproducción •Es el caso con algunas razas bovinas de leche 07-09-2011 37 Conclusiones • Genes de efecto mayor: • Booroola Cruzamientos • Inverdale • Genes Cuantitativos • Finnsheep • Romanov 07-09-2011 Cruzamiento y selección 38 Conclusiones • Características Reproductivas • Baja heredabilidad • Aspectos ambientales son muy importantes • No son fáciles de medir • Animales adultos • Pero… se puede hacer selección por estas. • Selección indirecta (tamaño de camada, kilos de cordero destetado, tamaño testicular). • Mejoramiento genético tiene algo que decir en mejorar la reproducción. 07-09-2011 39 Gracias por su atención 07-09-2011 hector.a.uribe@gmail.com 40 Results: Position of liveweight effect WWT Locus Booroola Gene 95% Confidence Interval OOV6 ^ ^ ^^ ^^ ^ ^ • ^^ ^^ ^ ^^^ ^^ ^ ^ G.A. Walling, K.G. Dodds, S.M. Galloway, A.E. Beattie, E.A. Lord, J.M. Lumsden, G.W. Montgomery & J.C. McEwan