Mejoramiento Animal

El concepto de mejoramiento genético de animales posiblemente sugiere distintas imágenes en diferentes personas. En el plano práctico, surge la idea de usar y combinar mejores razas y animales en las diversas especies de animales domésticos, sin preguntarnos mucho acerca de definir o evaluar el mérito o de cómo definir mejores. En el plano científico, las ideas que aparecen con más frecuencia están relacionadas con los últimos avances publicitados en tecnología reproductiva y molecular, como la clonación
(Producción de animales genéticamente idénticos) y otras manipulaciones recientes de la reproducción y el uso de marcadores genéticos del ADN (depositario de la información genética de los organismos) para la selección.

El mejoramiento genético animal consiste en aplicar principios biológicos, económicos y matemáticos, con el fin de encontrar estrategias óptimas para aprovechar la variación genética existente en una especie de animales en particular para maximizar su mérito. Esto involucra tanto la variación genética entre los individuos de una raza, como la variación entre razas y cruzas.

La estimación de parámetros genéticos, como la heredabilidad y el índice de constancia, es un paso fundamental previo al diseño e instrumentación de cualquier programa de selección con el objetivo de mejorar la fertilidad. Entre los indicadores de fertilidad más importantes evaluados genéticamente se encuentran los días abiertos, los días al primer servicio después del parto y el intervalo entre partos.

En caracteres afectados por la variación genética maternal, como el peso al destete en rumiantes, generalmente los efectos maternos son incluidos en el modelo. En presencia de varias características, se usan enfoques multivariados que son extensiones de los modelos para una característica. Aquí un requisito crítico es la disponibilidad de estimadores adecuados de las correlaciones genéticas entre las características, que frecuentemente son difíciles de estimar con precisión.
Otra complicación importante son las interacciones genotipo por ambiente, cuando los efectos genéticos y ambientales actúan en forma conjunta para producir el fenotipo. Este tipo de interacción puede reducir la eficacia de la selección realizada en otras condiciones ambientales, debido a problemas de adaptación de los animales. Esto puede implicar la necesidad de desarrollar programas de selección específicos para cada ambiente particular de producción con el fin de mantener la eficacia del mejoramiento. Sus efectos han sido poco estudiados en características de reproducción y sobrevivencia. En general, se considera que este tipo de efectos son importantes cuando se comparan genotipos y ambientes extremos, como Bos indicus y Bos taurus en ambientes templado y tropical. En ocasiones, pueden influir en el diseño de programas de selección introduciendo errores adicionales, que hacen necesario replicar los ambientes de prueba de los genotipos y evaluar los animales en las condiciones reales de producción.



































Identificar los parámetros genéticos de importancia en el mejoramiento animal en cuanto a índice de herencia, repetibilidad, correlaciones fenotípicas, genéticas y ambientales.

Jay L. Lush de la Universidad Estatal de Iowa, ha señalado que la variación entre los animales para una característica en particular, es el material básico con lo que trabaja el criador de ganado; esta variación en el hato lechero, se debe a diferencias genéticas entre los individuos y a factores ambientales que ocurren en dicho hato.

Variación Variación Variación
Fenotípica = Genética + Ambiental
(VF) (VG) (VM)


La variación genética aún puede subdividirse, en variación aditiva (VA), variación de dominancia (Vo) y variación epistática (VE). En los componentes genéticos, la variación aditiva se debe a las diferencias entre los valores aditivos de los individuos de una población y esta es de gran interés, ya que nos permite predecir la mejora genética por selección.


VF = VA + VD+VF +VM

A la relación de la variación genética aditiva y variación fenotípica, se le conoce como índice de herencia o heredabilidad (h2: V A/VF). Este concepto es uno de los más importantes en la Genética Cuantitativa, ya que nos indica cuanto de las diferencias entre individuos, en promedio, se transmite a la progenie, para una característica en particular.

Es importante considerar que la heredabilidad de cualquier característica, no es un valor absoluto. La heredabilidad varía dependiendo de la estructura genética de la población y de las condiciones ambientales.


Índice de herencia: De nada sirve que los animales seleccionados fueran muy superiores al promedio si esta diferencia no se transmitiera a la siguiente generación. Este coeficiente se define como: La proporción que existe entre la varianza genética aditiva y la varianza fenotípica total. Por este motivo, la magnitud del Índice de Herencia no es un valor fijo ya que dependerá de las condiciones ambientales de los rebaños y de las características genéticas de los mismos.

Representa variabilidad, de la cual una porción importante se debe a factores genéticos susceptibles de transmitirse de padres a hijos.


Correlaciones
El coeficiente de correlación genética es de gran importancia en el proceso de selección, pues ofrece una medida de la proporción en que los genes causan variaciones simultáneamente a dos caracteres diferentes (OSSA et al., 2007a).

Las correlaciones más frecuentes se observaron entre las características PN y PD por lo que se pueden considerar como las características productivas mas estudiadas. Los valores de correlaciones genéticas presentadas para PN y PD, oscilan entre -0.2±0.03 (MONTES et al., 2008) y 0.41 (MANRIQUE, 2003), ambos para la raza Brahman. Tales variaciones y discrepancias entre valores de correlaciones para estas características dentro de la misma raza, pueden ser atribuidas a las variaciones ambientales entre lugares de ejecución de las investigaciones y en la totalidad de datos registrados para la misma;

Correlaciones fenotípicas: Mide la asociación que existe entre dos características en un mismo individuo. Sus valores podrán ser negativos o positivos.
Correlaciones genéticas: Indica la modificación o cambio en una característica dada al hacer selección por otra.
La correlación genética concierne a la probabilidad de que dos caracteres diferentes sean afectados por los mismos genes. El valor obtenido de los datos por medio de un adecuado análisis de varianza indica la relación matemática entre los caracteres; la correlación genética puede variar entre -1.0 y + 1.0: al variar de 0.5 a 1.0, es alta y positiva y de - 0.5 a -1.0 es alta y negativa. Por otra parte, si dos caracteres poseen una correlación negativa, la selección a favor de uno de ellos empeoraría al otro; por el contrario, si la correlación es positiva entre ambos, la selección a favor de uno de ellos mejoraría el otro carácter.

Repetibilidad.
Mediante la repetibilidad se determina la correlación entre las producciones de un mismo animal para un carácter particular dentro de una población; el valor calculado a través del análisis de varianza puede oscilar
entre 0.0 y 1.0. En términos generales, cuando varia de 0.00 a 0.25 es baja; de 0.26 a 0.49 es media y si es igual o mayor de 0.50 es alta (Tabla 1.2). Si la repetibilidad es alta, la elección del animal se puede basar en un solo registro y si es baja será necesario que transcurran tres registros o más para definir su elección o eliminación del hato, de donde se deduce la importancia económica de hacer una correcta estimación.

Con el valor estimado de la repetibilidad se predice la capacidad más probable de producción (CMPP), la cual indica la producción esperada de la vaca en el siguiente parto, lo mismo que el índice materno productivo IMP). o sea, la producción del animal por intervalo entre partos, índice que parece ser más importante porque muestra en un solo dato del comportamiento reproductivo y productivo, tal vez relacionado con lo que hace unos veinte años se llamó producción de carne y leche interpartos en ganado de doble propósito.


Cuando una característica puede ser medida mas de una vez en diferentes tiempos, en el mismo animal -como es el caso de la producción de leche cuantifícable en delectaciones sucesivas es posible obtener la correlación promedio entre registros de producción de la misma vaca; a esta correlación se le conoce como repetibilidad.

El conocimiento de la repetibilidad, para las diferentes características, puede ser utilizado para seleccionar vacas del hato, para una mejor producción futura. Cuando la repetibilidad para una característica es alta, la eliminación con base en el primer ciclo de producción será efectiva para mejorar la producción del hato en el siguiente año.

Establece diferencias entre los diferentes métodos de estimaciones de parámetros genéticos.


El índice de herencia es un coeficiente que se define como la proporción que existe entre la varianza genética aditiva y la varianza fenotípica total. Por este motivo, la magnitud del Índice de Herencia no es un valor fijo ya que dependerá de las condiciones ambientales de los rebaños y de las características genéticas de los mismos.

La heredabilidad es una propiedad no solo del carácter, sino también de la población, pues depende de las frecuencias génicas así como de la magnitud de la varianza ambiental, de modo que en poblaciones de ambiente heterogéneo, la heredabilidad será menor, al ser mayor el componente de varianza ambiental. La magnitud del componente de varianza ambiental depende, no obstante, del modelo utilizado para la estimación de las componentes de la varianza fenotípicas.


La repetibilidad es un método de estimación basada en los registros se determina la correlación entre las producciones de un mismo animal para un carácter particular dentro de una población.



El ambiente es causa de correlación en la medida en que dos caracteres estén influidos por las mismas diferencias de condiciones ambientales. De nuevo, la correlación que resulta de causas ambientales es el efecto medio de todos los factores ambientales que varían.

La estimación de la correlación genética se basa en el parecido entre parientes, de forma análoga a la estimación de la heredabilidad. En vez de calcular los componentes de varianza a partir de un análisis de la varianza. Calculamos los componentes de la covarianza a partir de un análisis de covarianza. Sea una muestra estructurada por familias de padre común, en la que cada individuo se ha medido respecto a dos caracteres, por ejemplo el crecimiento diario y el índice de conversión.

El significado de la repetibilidad se hace evidente cuando se compara con la heredabilidad. La repetibilidad es
una indicación del grado en que la superioridad de un animal en una medida será observada en medidas ubsiguientes del mismo animal, esto es dentro de su propia vida, mientras que la heredabilidad indica el grado en que la superioridad de los padres será observada en su descendencia.
La fórmula de R muestra que existe una relación entre la repetibilidad y la heredabilidad del carácter. R marca el límite máximo que puede alc anzar H2. Tiene exactamente el mismo denominador y en el numerador aparece el componente σ2 Mp que no existe en la heredabilidad. Comparada con h2 posee además en el numerador los componentes σ 2 D y σ 2 I. Por lo tanto, la heredabilidad de un carácter no puede ser mayor que la repetibilidad de la misma. Esta relación entre repetibilidad y heredabilidad, resulta de suma importancia práctica. En forma experimental es más fácil obtener estimaciones de repetibilidad que de heredabilidad, ya que en el primer caso no se requiere una estructura familiar. R ≥ H 2 ≥ h2



Reconoce la importancia de los parámetros genéticos en el programa de mejoramiento animal.

La importancia de la heredabilidad se debe a que constituye uno de los factores de la respuesta a la selección. Esto hace que la heredabilidad sea uno de los primeros parámetros a estimar cuando se pretenda instaurar un programa de selección. Además, la heredabilidad tiene valor predictivo, ya que permite predecir el valor mejorante de un individuo a partir de su valor fenotípico. Esto se debe a que bajo un modelo infinitesimal la heredabilidad es la regresión del valor mejorante sobre valor fenotípico.

El coeficiente de correlación genética es de gran importancia en el proceso de selección, pues ofrece una medida de la proporción en que los genes causan variaciones simultáneamente a dos caracteres diferentes.

Interpreta los resultados obtenidos para la estimación de parámetros genéticos.

La heredabilidad es el porcentaje del total de variación entre animales para un rasgo en particular que se debe a los genes que han heredado (el resto debido al medio ambiente). En general, cuando más alta es la heredabilidad de un rasgo, más alta es la exactitud de selección y mayor es la posibilidad de obtener una ganancia genética por medio de la selección. Las heredabilidades que se indican en la Tabla 2 se pueden interpretar de la siguiente manera:

Cuando se realiza la selección en algunos rasgos, otros rasgos tienden a cambiar en forma independiente o a variar en la misma dirección (correlación positiva) o en la dirección opuesta (correlación negativa). La interpretación de la magnitud de la correlación entre dos rasgos como se presenta en la Tabla son las siguientes:
Por ejemplo, la correlación negativa entre producción de leche y porcentaje de grasa en la leche (Tabla 2), hace difícil la selección de vacas para ambos rasgos, alta producción de leche y alto porcentaje de grasa.
































Definir: Selección, progreso genético, Diferencial e intensidad de selección.

Selección: permite que ciertos animales se reproduzcan más que otros. Como resultado, animal es con un genotipo deseado dejarán la mayor descendencia. A medida que la selección es practicada de generación en generación, algunos genes se hacen más frecuentes y otros menos frecuentes en la población. La selección genética es un proceso de dos pasos. Primero, los animales con un genotipo superior son identificados y, segundo, estos animales deben servir como padres para la nueva generación.

METODOS OE SELECCION
La selección se puede realizar fundamentalmente con base en tres métodos de selección:

2.1. Método de Tandeo, según el cual las características se seleccionan una después de otra. Una vez que se ha alcanzado el nivel deseado de una característica, el animal se selecciona ahora considerando otra posteriormente, al terminar de seleccionar con base en todas las características escogidas, se
puede seleccionar nuevamente considerando la primera característica, luego la
segunda, y así sucesivamente.

2. 2. Selección con límites dependientes de Selección, en el que se determinan niveles mínimos, de las características en relación con las cuales so selecciona, de tal forma que los individuos que estén bajo alguno de los niveles mínimos, se rechazan, independientemente do sus buenas cualidades en alguna de las otras características.
2. 3. Selección con límites dependientes de selección en el que las diferentes características obtienen pesos relativos, de tal forma que deficiencias en alguna característica pueden ser compensadas por valores sobre
salientes en otra; es el método de selección a través de Indices de Selección.


Progreso genético:
Por lo general es muy difícil hacer selecciones efectivas de genotipos deseados en generaciones segregantes, cuando tales genotipos estén condicionados por herencia cuantitativa. Si la práctica de selección no es efectiva, no hay progreso genético. Sin embargo, el conocimiento del Índice de hereditabilidad puede ayudar a mejorar la eficiencia do la selección. El progreso genético AG conocido también como respuesta a la selección R, representa el producto de la selección diferencial S y la hereditabilidad H, es decir, AG = SH ; o expresado en términos de intensidad de selección 1 AG = 1 o H. Donde o es desviación estándar de la F2. Por lo tanto, con estimaciones exactas de las desviaciones de las poblaciones y del índice de hereditabilidad, se puede predecir el progreso genético en generaciones siguientes.

Diferencial de selección (Ds)
El Diferencial de Selección indica la superioridad fenotípica de los procreadores elegidos sobre la media de la población de que proceden y se calcula como la diferencia que existe entre la media del carácter que hay en la población general de animales de la que se parte (la totalidad del rebaño) y la media de aquellos animales destinados a ser progenitores. Si tenemos una población de ganado vacuno de carne en la que la ganancia media diaria es 0,25 kg, y elegimos un grupo de individuos que crecen con un promedio de 2.0 kg. El diferencial de selección será 1.75 kg.


Presión e intensidad de selección
La presión de selección se define como la proporción o porcentaje de individuos seleccionados. Una "alta presión selectiva" equivale a decir que son pocos los elegidos como reproductores e indica que se ha realizado una "alta intensidad de selección".

Intensidad de selección para vacas y toros

La intensidad de selección depende solamente de la porción de población que se elije como padres. Refleja cuanto del promedio de los padres seleccionados excede el promedio de la población antes de la selección. Aún cuando el desempeño reproductivo es bueno, la intensidad de selección de las vacas en el hato es mínima comparada con la intensidad de selección que se aplica a los toros. Como resultado, la mayoría del progreso genético en el hato proviene del semen de toros altamente seleccionados disponible a través de la inseminación artificial. El potencial de ganancia genética al seleccionar vacas es limitado por el hecho de que la mayoría de las vacas deben permanecer en el hato para mantener su tamaño y el número de descendientes (que pueden ser probados en su progenie) se limita mucho más para vacas que para toros.

Establece los factores de los cuales depende el progreso genético de una población.

Falta de objetivos de producción a nivel nacional, regional y de rebaño.

Sistema de explotación predominante: intensivo, semiintensivo, extensivo.

La falta de registros en los centros de producción.

Saber seleccionar los animales que se van a reproducir teniendo en cuenta los criterios

Que estén adaptados al medio ambiente en el cual tienen que producir,
La mutación.
Una buena alimentación

Un buen manejo y buena sanidad.

Cuantifica los efectos que cambian la heredabilidad, diferencial, intensidad de selección sobre el progreso genético.

La heredabilidad es un valor relativo y no absoluto, en el sentido de que se aplica a una población en particular (la que sirvió para su estimación) y a una característica en particular. Si la población cambia en su composición genética con la selección, la heredabilidad también sufrirá cambios. Así, como la heredabilidad es un cociente, su valor puede variar alterando tanto el numerador como el denominador. Al disminuir la variancia ambiental, ya sea por un mejor control de las condiciones del medio o por métodos biométricos, la heredabilidad aumentará. Los valores de heredabilidad son mayores en poblaciones de animales originados de sistemas de apareamiento que aumentan la variación genética. Esto sucede cuando las frecuencias de muchos de los genes que influyen en la característica, están en valores intermedios, de alrededor de 0.5. Por el contrario, si determinamos el valor de la heredabilidad para ese mismo carácter, en un rodeo muy consanguíneo, donde la homocigosis es mayor, obtendremos un valor inferior, ya que las frecuencias de muchos de los genes son 0 y 1. Por lo tanto, habrá menos variación genética y las diferencias fenotípicas entre individuos serán preponderantemente ambientales.

Debemos minimizar el efecto del ambiente sobre cada animal individual, antes de hacer estimaciones de su mérito genéticos

En general: cuando hagamos selección o calculemos el Progreso Genético en una población, usaremos los fenotipos ya corregidos por los efectos ambientales identificables

































CONCLUSION

Existen varias estrategias para determinar y mejorar la composición genética de la población, ya sea a través de elección de una raza específica, por cruzamientos o a través de selección dentro de una raza. Sea cual sea la estrategia a seguir es indispensable decidir que animales se reproducirán y aportarán genes a la población futura. Sin lugar a dudas, utilizar información objetiva y precisa nos ayudará a tomar decisiones acertadas que nos llevará a contar con poblaciones animales que respondan a nuestras necesidades productivas.



La evaluación de animales en base de datos de mediciones (fenotipo) y para calcular los valores genéticos estimados (VGEs), seguirán en el futuro siendo la base del mejoramiento animal. Se esperan mejoras en los métodos para ponderar económicamente diferentes características para la selección, para maximizar la respuesta a los programas genéticos, controlando costos y consanguinidad con nuevas herramientas de análisis y optimización de problemas complejos y no-lineales como los algoritmos genéticos y la inteligencia artificial. Se espera la incorporación de nuevas características que se relacionen en forma más directa con los objetivos de selección.

Otros avances son la generalización de métodos para evaluar genéticamente poblaciones compuestas por diversas razas y cruzas y el desarrollo de métodos para incorporar la información genómica (marcadores moleculares de ADN) y usar nuevas técnicas reproductivas basadas en la manipulación de la fisiología reproductiva de los animales, gametos y embriones en el diseño de programas más eficientes de mejora animal. Posiblemente los desarrollos de la biología molecular puedan ayudar a un mejor entendimiento de fenómenos aún no bien comprendidos como la epistasis (interacciones entre alelos en distintos loci) y las interacciones genotipo x ambiente, al posibilitar el análisis del efecto de genes específicos en caracteres de herencia compleja como los involucrados en el mejoramiento animal.

Fuentes de Información - Mejoramiento Animal

El contenido del post es de mi autoría, y/o, es un recopilación de distintas fuentes.

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