Mejoramiento Genético y su Potencial en Aumentar Producción de Sólidos Lácteos

1. Mejoramiento Genético y su Potencial en Aumentar Producción de Sólidos Lácteos Héctor Uribe Méd. Vet. (UACH), MSc. (Guelph), PhD. (Guelph) INIA - Remehue

2. Contenidos de la Presentación • Introducción • Cruzamientos interraciales • Selección genética • Panorama actual • Conclusiones

3. I. Introducción ·Estrategia de DesarrolloCompetitivo 2010-2020 Objetivo Meta

4. 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?

5. I. Herramientas Genéticas Selección Cruzamientos Ambas son complementarias

6. Cruzamientos II. • 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: • Tiene límite de mejoramiento • Requiere un esquema claro y ordenado • El avance que se logra no es permanente ¿Cómo funciona?

7. Heterosis para Producción de Grasa en un Cruzamiento Frisón-Jersey II. 152,8 147,6 Heterosis: 10,4 kg (7,3%) 142,4 137,1 Producción de grasa(kg/vaca) F J F1: F x J Tipo Genético Prof. H. Gonzáles, 2003- UCH

8. Heterosis para Producción de Leche en Cruzamiento Frisón-Jersey II. 3.204 2.972 Heterosis: 171 kg (6,1%) 2.801 Producción de leche (kg/vaca) 2.398 F J F1: F x J Tipo Genético Prof. H. Gonzáles, 2003- UCH

9. Heterosis II. • 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%).

10. Heterosis II. · Pero el 100% de heterosis solo se observa en la F1. ¿Qué pasa después?, ¿Qué hacemos con la F1? x

11. Heterosis II. • 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.

12. Heterosis II. • F1= Esta puede ser una nueva raza pero en algunas generaciones se conserva menos heterosis. Ej. Kiwicross

13. ¿Qué pasa cuando se cruza la F1? II. Raza Negra Raza Azul AABB aabb ab AB x AaBb AaBb F1 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

14. RazaKiwicross II. Sistemas de Cruzamientos

15. II. Sistemas de Cruzamientos • Existen diferentes sistemas de cruzamientos • 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

16. 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

17. II. Sistemas de Cruzamientos 2) Rotacionales • Se estabiliza en mas menos 66 % de Heterosis • Con 3 razas se estabiliza con 86% de heterosis

18. II. Sistema de Cruzamiento Rotacional Entre dos Razas A 2/3 B + 1/3 A B 2/3 A + 1/3 B Se estabiliza en mas menos 66 % de Heterosis H. Gonzáles, 2003

19. 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.

20. II. Herramientas Genéticas Cruzamientos Selección Ambas son complementarias

21. 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

22. III. Selección ·MejoramientoGenético • 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.

23. 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

24. III. Selección ·MejoramientoGenéticousandotécnicasmatemáticas • 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)

25. 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

26. III. CambioGenético Holstein Cambio genético Grasa (libras) Cambio genético Proteína (libras)

27. Nueva Zelandia III. Esto se ha logrado con Programas de Mejoramiento Genético(y es permanente)

28. III. Programa de Mejoramiento Genético · Debe tener al menos 5 pasos • Definir objetivo de selección ($) • Definir Características que nos llevan a alcanzar el objetivo (¿sólidos, volumen, fertilidad, longevidad?) • Identificar genéticamente los mejores animales para esas características. (Pruebas de Progenie, Evaluación Genética) • Diseminar la genética de los animales seleccionados • Evaluar el progreso genético.

29. 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

30. Un PROGRAMA tiene al menos 5 pasos III. • Definir objetivo de selección ($) • Definir Características que nos llevan a alcanzar el objetivo • Identificar los mejores animales (genéticamente hablando) para esas características. (Evaluación Genética) • 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 30

31. III. = Genética + Ambiente ¿Por qué evaluar? FENOTIPO ¿Cuanto del fenotipo es atribuible a genética? ¿ y cuanto de esa genética se pasa a los hijos? Aditiva + Dominante + Epistática 06-06-2014 31

32. Fenotipo = GENÉTICA + AMBIENTE III. Litros de leche Kilos de grasa Kilos de proteína Longevidad Fertilidad Células somáticas Medidas morfométricas etc. Año de parto Rebaño Mes de parto Número de parto Días en Lactancia Agencia de control lechero ,etc Mérito Genético Aditivo ¿Por qué solo genética aditiva? 06-06-2014 32 06-06-2014 32

33. III. = Genética + Ambiente Mérito Genético Aditivo Aditiva + Dominante + Epistática Estos componentes no se pasan a la progenie se forman en la nueva generación 33 33 33

34. 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)

35. III. • RAZONES: • Diferentes modelos estadísticos • Diferente población base • Diferentes índices • Interacción genético ambiental

36. 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

37. 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

38. Rendimiento Propio Fuentes de Información para valorar a un animal Hermanas Medias hnas. Tías, etc. Progenie Pedigrí Madre Padre • Hijas • Nietas

39. 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)

40. Selección y Cruzamientos

41. 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

42. IV. Panorama Actual • Chile no tiene un programa centralizado de mejoramiento genético en ganado de leche. • No existe un sistema de prueba de progenie. • ¿Quién debe hacerlo? (lo mas caro ya está pagado por los productores)

43. 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

44. Mensajes para llevarse a casa V. • Selección y Cruzamientos: son 2 herramientas genéticas. • 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. 06-06-2014 44

45. Mensajes para llevarse a casa V. • 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 • 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. 06-06-2014 45

46. Gracias por su atención Hector.a.uribe@gmail.com