Mejoramiento Genético y su
Potencial en Aumentar Producción
de Sólidos Lácteos
Héctor Uribe
Méd. Vet. (UACH), MSc. (Guelph), PhD. (Guelph)
INIA - Remehue
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Contenidos de la Presentación
I. Introducción
II. Cruzamientos interraciales
III.Selección genética
IV.Panorama actual
V. Conclusiones
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I.
Introducción
· Estrategia de Desarrollo Competitivo 2010-2020
Objetivo
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Meta
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I.
Introducción
• Kilos de sólidos por vaca o hectárea reemplazarán a litros de
leche por vaca o há.
• Es necesario producir mas sólidos en leche
• ¿Cómo hacerlo?
• hay varias maneras
• una de ellas es con herramientas genéticas
• ¿Cómo lo han hecho otros países?
• ¿Podemos aprender de esos ejemplos?
• ¿Por qué no se ha usado en Chile la solución genética?
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I.
Herramientas Genéticas
1. Selección
2. Cruzamientos
Ambas son complementarias
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II.
Cruzamientos
•
Apareamiento de animales de distinta raza
•
Usa el Vigor Híbrido o heterosis
•
Ventajas:
•
•
•
•
Solución a corto plazo
Respuesta rápida (F1)
Se puede implementar a nivel predial
Desventajas:
•
•
•
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Tiene límite de mejoramiento
Requiere un esquema claro y ordenado
El avance que se logra no es permanente
¿Cómo funciona?
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Producción de grasa (kg/vaca)
II.
Heterosis para Producción de Grasa en
un Cruzamiento Frisón-Jersey
152,8
147,6
Heterosis: 10,4 kg (7,3%)
142,4
137,1
F
J
F1: F x J
Tipo Genético
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Prof. H. Gonzáles, 2003-7 UCH
Producción de leche (kg/vaca)
II.
Heterosis para Producción de Leche en
Cruzamiento Frisón-Jersey
3.204
2.972
Heterosis: 171 kg (6,1%)
2.801
2.398
F
J
F1: F x J
Tipo Genético
Prof. H. Gonzáles, 2003- UCH
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II.
Heterosis
• El escenario ha cambiado
• Heterosis mejora varias características
• Sólidos
• Fertilidad
• Longevidad
• Rusticidad
• Disminuye la eliminación de vacas
•Su importancia económica la hace la sumatoria de
estos pequeños cambios (5-10%).
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II.
Heterosis
· Pero el 100% de heterosis solo se observa en la F1.
¿Qué pasa después?, ¿Qué hacemos con la F1?
x
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II.
Heterosis
• En bovinos de carne F1 es terminal.
• En aves y cerdos F1 es terminal
• Si cruzamos F1 con F1 solo obtenemos un
50% de heterosis.
• Esta podría ser una “nueva raza” pero luego
de algunas generaciones se conserva menos
heterosis.
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II.
Heterosis
• F1= Esta puede ser una nueva raza pero en algunas
generaciones se conserva menos heterosis. Ej. Kiwicross
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II. ¿Qué pasa cuando se cruza la F1?
Raza Negra
AABB
aabb
AB
ab
x AaBb
AaBb
F1
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Raza Azul
Padres
AB
Ab
aB
ab
AB
AABB
AABb
AaBB
AaBb
Ab
AABb
AAbb
AaBb
Aabb
aB
AaBB
AaBb
aaBB
aaBb
ab
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
AABB = 1
AABb = 2
AaBB = 2
AaBb = 4
AAbb = 1
Aabb = 2
aaBB = 1
aaBb = 2
aabb = 1
Total = 9 genotipos y solo un 4/16 (25%) igual a la F1
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II.
Raza Kiwicross
Sistemas de Cruzamientos
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II. Sistemas de Cruzamientos
• Existen diferentes sistemas de cruzamientos
1) Absorventes:
• Raza A se cruza con Raza B
• F1 se sigue cruzando con raza B
• Luego de cuatro generaciones
tenemos raza B (98%)
Esto es un cambio de raza……
Luego de 4 generaciones no hay heterosis
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II. Sistemas de Cruzamientos
2) Rotacionales
• Consiste en rotar la raza paterna en cada generación
• Pueden participar 2 o mas razas
• Requiere un manejo de registros e identificaciones
• No usa el 100% del vigor híbrido
• Las hembras reemplazos se generan en el rebaño
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II. Sistemas de Cruzamientos
2) Rotacionales
Generación Raza Madre
Raza
Padre
Progenie (F.)
Heterosis
Directa
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Jersey
F
J
F
J
F
J
F
J
50 F- 50 J
75 F- 25 J
37,5 F - 62,5 J
68,75 F – 31,25 J
34,375 F- 65,625 J
67,1875 F 32,8125 J
33,5957 F - 66,40625 J
66.798 F – 33.202 J
33,40 F - 66,601 J
100 %
50 %
75 %
62,5 %
68,75
65,625 %
67,1875 %
66,404
66,80
Frisón
50F-50J
75 F- 25 J
37,5 F - 62,5 J
68,75 F – 31,25 J
34,375 F - 65,625 J
67,1875 F 32,8125 J
33,596 F - 66,4063 J
66.798 F – 33.202 J
• Se estabiliza en mas menos 66 % de Heterosis
• Con 3 razas se estabiliza con 86% de heterosis
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II.
Sistema de Cruzamiento Rotacional
Entre dos Razas
A
2/3 B + 1/3 A
B
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2/3 A + 1/3 B
H. Gonzáles, 2003
Se estabiliza en mas menos
66 % de Heterosis
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II. Cruzamientos
• Si su sistema de registro de animales es claro usted se
puede beneficiar del vigor híbrido a través de un
programa de cruzamientos a nivel predial.
•Cualquiera sea el sistema de cruzamiento o raza a usar
se debe saber hacia donde se va.
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II. Herramientas Genéticas
1. Cruzamientos
2.Selección
Ambas son complementarias
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III. Selección
· Ventajas
• Cambio permanente y acumulativo
• Solución de largo plazo
• Desventajas
• Su implementación es a nivel poblacional
• Respuesta a mediano plazo
• Requiere organización del sector
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III. Selección
· Mejoramiento Genético
 Consiste en aumentar la frecuencia de genes
“positivos” en una población de animales dentro
de una raza.
 Cambia la estructura genética.
En general busca mayor productividad
 En este caso los genes positivos o favorables
serían aquellos involucrados en mayor
producción de sólidos.
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III. Selección
· Genes positivos
 Entonces hay que “buscar” los genes positivos
 Hay diferentes maneras de hacerlos:
Técnicas moleculares:
 útil cuando son pocos
 no es necesario información en progenie
Técnicas matemáticas:
 útil cuando son cientos de genes
 hay que esperar progenie
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III. Selección
· Mejoramiento Genético usando técnicas matemáticas
 Esto es Genética Cuantitativa (no confundir con
“cuentitativa”)
 Nada nuevo: en uso ya desde principios de 1970
 Absolutamente probado en ganado de leche
 Resultados de mediano a largo plazo
 Cambio genético es permanente (y acumulativo)
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III. Selección
 Nada nuevo: en uso ya desde principios de 1970
 Absolutamente probado en ganado de leche
 Ej. Cambio genético en leche ha sido de 73 kg/año
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III. Cambio Genético Holstein
Cambio genético Grasa
(libras)
Cambio genético Proteína
(libras)
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III.
Nueva Zelandia
Esto se ha logrado con Programas de
Mejoramiento Genético (y es permanente)
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III.
Programa de Mejoramiento Genético
· Debe tener al menos 5 pasos
1. Definir objetivo de selección ($)
2. Definir Características que nos llevan a alcanzar el
objetivo (¿sólidos, volumen, fertilidad, longevidad?)
3. Identificar genéticamente los mejores animales para
esas características. (Pruebas de Progenie,
Evaluación Genética)
4. Diseminar la genética de los animales seleccionados
5. Evaluar el progreso genético.
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III.
•
•
•
•
Programa de Mejoramiento Genético
No es transferencia de embriones
No es inseminación artificial
No es importación de reproductores
No es traer nuevas razas
Todo lo anterior son acciones que pueden ser
parte de un Programa de Mejoramiento
Genético
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III. Un PROGRAMA tiene al menos 5 pasos
1.
2.
Definir objetivo de selección ($)
Definir Características que nos llevan a alcanzar el objetivo
3. Identificar los mejores animales (genéticamente
hablando) para esas características. (Evaluación
Genética)
4.
5.
Diseminar la genética de los animales seleccionados
Evaluar el progreso genético.
¿Por qué evaluar?
• Para identificar genéticamente a los animales
• Los animales mas productivos no necesariamente son
genéticamente los mejores
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III.
¿Por qué evaluar?
FENOTIPO
= Genética + Ambiente
¿Cuanto del fenotipo es atribuible a genética?
¿ y cuanto de esa genética se pasa a los hijos?
Aditiva + Dominante + Epistática
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III.
Fenotipo = GENÉTICA + AMBIENTE
Litros de leche
Kilos de grasa
Kilos de proteína
Longevidad
Fertilidad
Células somáticas
Mérito
Genético
Aditivo
Año de parto
Rebaño
Mes de parto
Número de parto
Días en Lactancia
Agencia de control lechero
,etc
Medidas morfométricas
etc.
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¿Por qué solo genética aditiva?
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III.
Mérito Genético Aditivo
= Genética + Ambiente
Aditiva + Dominante + Epistática
Estos componentes no se pasan a la progenie
se forman en la nueva generación
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33 33
III.
¿Qué se obtiene con la evaluación
genética?
 Valores genéticos para: leche, grasa, proteína,
etc
 Permite jerarquizar reproductores
 Permite hacer índices de selección
Breeding Worth (NZ); LPI (Canadá), TPI (USA)
 Es lo que aparece en los catálogos de reproductores.
 Solo aplicable a la población donde se obtienen los datos
(por
eso se creó INTERBULL en 1983)
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III.
Los 9 mejores toros Canadienses (Mayo,
1999) (LPI)
CANADA
USA (TPI)
BELLWOOD
1
2
CELEBRATION
2
40
LUKE
3
28
DARWIN
4
53
DRAGON
5
77
AERO
6
57
WINDSTAR
7
86
ASTRE
9
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RAZONES:
•Diferentes modelos estadísticos
•Diferente población base
•Diferentes índices
•Interacción genético ambiental
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III.
¿Cómo se hace la evaluación
Genética
Modelos matemáticos
Modelo: es una ecuación que incluye los factores que
influyen en un registro fenotípico.
 Separa el componente genético aditivo de los otros
efectos.
Las soluciones predicen el potencial genético aditivo.
Necesita datos
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III.
Datos = Registros
Control Lechero
Identificación única de Animales (DIIO)
Análisis de datos e interpretación de
resultados (Centro de Evaluación Genética)
 Resultados (valores genéticos) de libre
acceso
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Fuentes de
Información para
valorar a un
animal
Madre
Pedigrí
Rendimiento
Propio
Hermanas
Progenie
Medias hnas.
Tías, etc.
Padre
•Hijas
•Nietas
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III.
Mejoramiento Genético usando
Selección
•Es un proceso continuo en el tiempo
•Resultados de mediano a largo plazo
•Identifica animales superiores dentro de la
misma población.
• Evalúa reproductores extranjeros
•Se incorporan genes favorables en la
población y se preservan genes “autóctonos”
(adaptación, rusticidad)
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Selección y Cruzamientos
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IV. Panorama Actual
• 650.000 dosis de semen congelado se
importaron el año 2010.
• 70% ganado Holstein
• 100.000 hembras entrarán a producción y nunca
serán genéticamente evaluadas.
• 15 países y 18 empresas comercializando este
material genético.
• Cruzamientos: no está claro que hacer con la F1
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IV. Panorama Actual
•Chile no tiene un programa centralizado
mejoramiento genético en ganado de leche.
de
•No existe un sistema de prueba de progenie.
•¿Quién debe hacerlo?
(lo mas caro ya está pagado por los
productores)
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IV.
Panorama Actual
• Chile no tiene un sistema o programa de evaluación
genética.
“There is no national system for evaluating the genetic merit of
individual cows. Interestingly, very few people in the focus groups
or on any of the farms made any comments about the genetic
merit of cows.”
Profesor Tony Bywater – Lincoln University, Nueva Zelanda
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V. Mensajes para llevarse a casa
•
Selección
y
Cruzamientos:
herramientas genéticas.
•
•
son
2
Selección: Permanente y acumulativa, mediano plazo.
Cruzamientos: corto plazo, temporal
• Si usa cruzamiento sepa que hará con la
segunda y tercera generación.
• La heterosis (5-10%) no compensa el uso de
reproductores no mejorados.
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V. Mensajes para llevarse a casa
•
Registros y datos de producción son el
insumo principal de un programa de
mejoramiento genético.
• En Chile esto ya está financiado por
productores que llevan Control
Lechero
•
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Usando como contraparte los registros de producción,
los productores (FEDELECHE) podrían gestionar en el
sector público instrumentos que le permitan estimar
mérito genético y hacer pruebas de progenie.
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Gracias por su atención
[email protected]
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Presentación - Consorcio Lechero