Simulación del progreso genético al incorporar caracteres laneros como objetivo de selección en el actual esquema de selección de la raza merina

_ ~ feagas L..- __ Azor, P. '.I¡ Arrebo la , Pi Valera, M. l; Juárez, M. l; Barajas, f.4¡ Malina, A.l rmaci n asociaciones , OpIO. de CenétiCi!. Un;versid.Jd de Córdo/xJ. E-mail: ge2¡¡zorp tl uco.es I CI.F.A. HinojOS<J del Duque. Córdoba.lunla ckAncklucía. , Opto. de Ciencia5 Agrolorcslales. Universidad de 5evill;J . • Asociaci6n Nacional de Criadores de Ganado Merino. Madrid. Asoc ia ció n Naciona l de C riad or es de Ga nad o Merino Simulación del progreso genético al incorporar caracteres laneros como objetivo de selección en el actual esquema de selección de la raza merina INTRODUCCIÓN la raza Merina ha mantenido a lo largo de la historia un importante papel desde el punto de vista político, biológico y económico. En las décadas de 1960-1970 se produjo una grave caída en Jos precios de la lana, Ira s el hundimiento del mercado internacional, obligando a reorientar la raza Merina hacia la producción de carne y al cruce industrial con razas derivadas especialistas en producción cá rnica , ( p.e. Merino precoz, y los merinos alemanes ) (Arrebola, 2002). En los años 80 la Asociación Nacional de Criadores de Ganado Merino Autóctono Español , co mienza el desarrollo de un programa de selección y mejora especí fi co para la raza Merina en pureza orientada ha c ia la producción de ca rn e. El Departamento de Gené t ica de la Univer si dad de Córdoba es el responsable de la ejecución técnica de es te Esquema (Malina, et al.199B). El esquema de selección de la raza tiene como objetivo general la mejora cuanti-cualitativa de la producción de ca rne , manteniendo su rusticidad y caracter ísticas ra c iales. Los objetivos particulares de selección son: • Mejora y uniformización del potencial de crecimiento de los corderos. Para ello, se llevan a cabo los correspondientes controles en granja y en estación. • Mej or as de l as cualid ades maternas dentro de las condiciones de medios en que vive la raza , principalmente la producción de leche , ferti l idad y prolificidad. 90 FEDEAACION ESPf'IÑOI}l DE RSOCtACIONES DE GANADO SElE<TO • M an tenimiento y en su caso mejora, de las característic as ra c iales, incluida la producción lanera, evitando desviaciones del prototipo racial. Lo s crit erios de selección actuales incluyen la ganancia med ia diaria entre O y JO días, como principal indicador de la producción láctea, la ganancia media dia ri a desde los 30 a 75 días (potencial de crecimiento de los corderos) y el peso de los corderos a los 75 días (carácter que re s ume la fertilidad, proJificidad y crecimiento de los co rderos ). Para el mantenimiento de las características raciales se tienen en cuenta diversos ca racteres relacionados con la morfología ( p.e . aplomos) y el carácter lanero ( p.e. fibra heterotípica ). En este trabajo nos planteamos la simulación de la respuesta a la selección que se obt endría al incorporar al esquema l os caracteres lane r os, bien como únicos crit erios , bien como criterios adicio nale s a los ac t uales. Dentro de los ca r acte r es laneros que hemos planteado simul ar pa ra este trabajo se encuentran el peso del ve llón y el diámetro de la fibra por ser los más importantes a la hora de determinar el precio de un vellón. Tradicionalmente la lana se clasifica en diferentes c ategorías según el diámetro de la fibra usándose este carácter como parámetro para tasar económicamente las l anas en su venta (A rrebola, 2002 ) porque incide en el rendimiento económi co del pr ocesa miento de la lana en la fase de hilado (1 micra de promedio de diámetro de fibra es equip arable a un 5% de coe fi ciente de variación de diámetro). MATERI AL Y MÉTODOS Se han realizado diversas simulaciones para co nocer la repercusión de los parámetros obtenidos para los caracteres q ue h emos seleccionado, en la posible respuesta a la selección. Para ello h emos usado el programa informático GENUP, ve rsión s.2b para Windows. GENUP es un programa de simulación del progr eso genético en una población animal. Está compuesto de un conjunto de módulos, diseñados para ayudar en Genética cuantitativa. Pa ra trabajar c on el programa se han utilizado las medias , correl aciones genotípicas y fenotípicas y he r edabilida de s de los ca racteres laneros y de crecimiento en la raza Merina, obtenidos en el marco del plan de mejora de la raza por el grupo de inves tigación PAI-AG R-1 58 Uuárez el al., 2001; Ma lina et al., 1998, Menéndez el al., 2003; Oliart et al., 2000, Rodero el a l. , 1999; 2001; Sierra el al., 1998; 1999; Valera el .1/., 20m'; 2001 b). Alguno de estos se presentan en la t ab la 1. Las correlaciones genéticas entre la gmd y los car acteres laneros se han tomado de la bibliografía consultada (Fogarty, 1995; 2005) (labia 2 ). Los parámetros demográficos de la población utilizados han sido extraídos de los valores medios de las explotaciones del núcleo de selecci ón de esta raza. Éstos, para un rebaño modelo de 100 reproductoras son: • Machos reproductores= 4 • Hembr as re productoras= 100 • Proporción de destetados= 0.95 • % supervivencia Machos hasta la edad adulta = 0.9 • % supervivencia Hembras hasta la edad adulta = 0.9 • 1" baja mach os ( edad de los mac h os cuando nace su primer descendiente)= 2 años. • l' baja hembras ( edad de las hembras c uando nace su primer descendiente): 2 años. • Ú lt ima baja machos = 7 años • Última baja hembras: 10 años El esquema que vamos a desarrollar en el presente trabajo es el siguiente: 1. Simulación de la respues ta y de la respuesta máxima a la selección para cada uno de los caracteres seleccionados (Gan anc ia Media Diaria en cebo, Peso del Vellón y Diámetro de la Fibra) con la estructura de cr ía actual y con una estructura de cría optimizada. 2. Estimación de la respuesta originada por diferentes estrategias de selección: -actual (producción cárnica exclusivamente) - ap titud carne-lana (2 criterios) y - ap titud ca rne· lana (3 criterios ). RESULTADOS Y DISCUSiÓN 1. Simulaci6n de la respues ta y de la respu es ta máxima a la selección para cada un o de los caracter es seleccio nado s de (arma indil¡jdual 1. 1. Respuesta a la selección gené tica con la estruct ura de cría ac tual 1.1.1.Ganancia Media Diaria en cebo La respuesta a la selección obtenida con una estruct ura poblacional actual para el carácter ganancia media diar ia en cebo ha sido de +0.00711 K g. La evolución de la respuesta esperada con los parámetros demog ráficos ac tuales para cada uno de los ca racteres de forma indiv idual se presenta en la figura 1. Las relaciones entre la intensidad de selección individual (i) para cada sexo (im para machos y ih para hembras) vienen representadas en la curva ro ja (f ig ur a 1). En las ordenadas y en las abscisas se ha representado la intensidad de selecci ón por gene ración (L) en ca da sexo. Las señales amari ll as indican combinaciones de i/L para cada grupo de edades del rebaño. las marcas en la abscisa corresponden a grupos de edades c on un número escaso de efectivos. La marca verde, indica la respuesta alcanzada en función de la estructura de edades de l rebaño. Si se maximiza esta indicación se consigue maximizar la respuesta. Para determinar la tendencia genética que experimenta r ía la Ganancia Media Diar ia el programa asume un cocien te de acoplamiento de 1:1, otorgando iguales proporciones de selección a los dos sexos. Se ha obtenido una tendencia genética observada en 5 gene raciones para la ganancia media diar ia de 0. 107 Kg . ( fig ura 2). T ab la 1. Valores de los parámetros genéticos de l os carac ter es de la raza Merina utili za do s en este trabajo Luadl'r I Unidadl's DI Peso vellón Diámetro fib ra Gmdcebo Kg Mic Kg 0,85 1,23 0,06 h' P ('(llmími(l1 0,13 0,08 0,30 -1 10 Hl'tl'wsi5 Directa ! H. M,lt('rna 0,2 O 0,26 O O 0, 16 Tabla 2. Correlaciones fenotípicas y genéticas entre los ca racteres estudiados (omhina< Ion de c,u,lcteres P(,50 Vdlón-Di"ml'tro Flhra I Peso Vdlnn·GMD ('n (l'ho Diaml'lro Fibr,,-GMD l'n ( (· h" Correlación fenotípica Correlación genética 0,20 -0 ,10 0,44 0,35 0, 16 0,20 FE DERA<ION ESPAÑOLA DE ASOCIFKIO NE S DE GA N ADO SE LECTO 9 1 _ ~ feagas c===== Figura 1. Evolución de la res pue sta esperada con lo s parámetros demográ fi cos actuales para cada uno de los caracteres de forma individual en la r aza Merina Figura 2. Tendencia genética observada para la Ganancia Media Diaria en la r az a Merina .39 .33 / - Tendencia observada • - Tendencia genética .259 .286 .308 .345 .366 .257 .287 . 31 . 341,,-_ . 26-1---.1" Dado que la respuesta va a venir dada por la estructura de edades de la población, si en una población se mantienen los padres dur ante mucho tiempo, la intensidad de selección es más fuerte, Jo que va a contribuir a que la re spuesta a la selección sea mayor. Por otro lado, conJleva a que el intervalo generacional se incremente, originando una menor respuesta a la selección por año. La mayor frecuencia de animales jóvenes permite que el intervalo entre generaciones sea meno r, aunque se disminuya la in tensidad de selección. 1.1 .2. Peso del Vellón Pa ra el peso de l veJlón, teniendo en cuenta la estructura poblacional ac tual, ha sido de +0.04365 Kg Jaño. Se ha obtenido una tendencia genética observada en 5 generaciones para el peso del ve ll ón de casi un Kg. (figura 3). 92 FEDERA<ION ESPAOOlFI DE ASOCIACIONES DE GANADO SELECTO nt , nrmación asociaciones ••• 5.' •. 5 Fi gura 3. Tendencia genética observada para el Pe so del vellón en la raza Merina / - Tendencia. observada • - Tendencia genético 4. 42' ".142 5.14 .. . .. 62 4. 132 5. 057 5.294 5.313 5.416 S. 4]! 1. 1.3. Diámetro de la Fibra Al estimar la respuesta a la selección para el ca r ácte r diámetro de la fibra, t eniendo en cuenta la misma est ru ctUfa poblacional, se observó que se obtenía un descenso en este carácter de 0.03887 micras por ano. Se ha obtenido una tendencia gené ti ca observada en S generaciones del diámet ro de la fib ra de lana de 0.6 micras, pero debemos indicar, que el programa entiende la ganancia genética de es te carácter como aumento de diámetro y no como disminución por lo que se entiende que se consigue una disminución del diámetro de la fi bra en 5 gene ra ciones de 0.6 micras (figura 4 ). Figura 4. Tendencia genética observada para el Peso del vellón en la raza Merina 30 25 / - Tendencia observada • - Tendencia genética 20.1 20.2 20.1 20.5 20 20.1 20.2 20.5 20.7 20.6 20+----.- ...... --<.- ...... 1.2 . Respuesra a la selección genética máxima p ar a cada carácter de (o rma independiente con una estructura de cría optimizada De la misma forma hemos simulado la respuesta máx ima a la selección que se ob tend ría por año para cada uno de los caracteres con una estructura de c rí a op timizada (figura 5). En este caso la pirámide de edades sería la misma para todos los ca r ac teres simulad os y la respuesta máxima obtenida ha sido: Figura 5. Respuesta máxima pos ibl e pa ra la Ganancia Media Diaria, peso del ve ll ón y diámetro de la fibra en la raza Merina • Respuesta maxrma a la selección para la Ganancia Media Diaria: 0.00847 Kglaño • Respuesta máxima a la selección para el peso del vellón: 0.05197 Kg/año • Respuesta máxima a la selección para el Diámetro de la fibra: 0.04628 micras/año Esta respuesta se consigue cuando la última baja en machos se da a los tres años y a los 5 en las hembras. No obstante sería necesario un estudio económico para determinar la viabilidad de tal sistema de cr ía, pues se vería muy incrementada la tasa de reposición de los animales. 2. Estimación de la respues ta originada por diferentes cs tr .ltegias de selección En este capítulo se simulará la respuesta directa de la selección sobre los caracteres a seleccionar y la respuesta indirecta sobre los otros caracteres. Así en primer lu gar se ha simulado el efecto que está produciendo a más o menos largo plazo en la población de Merino Español, la selección que se está realizando actualmente para el crecimien- to, sobre los caracteres laneros. En segundo lugar se ha evaluado la repercusión de la selección conjunta crecimiento·lana sobre el resto de caracteres, para finalmente estimar la respuesta para una selección para 3 caracteres (crecimiento, peso del ve ll ón y diámetro de la fibra). 2.1. Estrategia actual Observamos que la selección exclusiva por el crecimiento del animal vivo, está teniendo una repercusión indirecta negativa sobre el diámetro de fibra, con un aumento del 0,0422 micras I año. En cambio se obtiene un aumento del peso del vellón ( de 0,0365 Kg/añol. las elipses amarillas (y la línea en la diagonal) mues· tran los límites externos de la respuesta posible. la diagona l indica la respuesta directa que se obtiene al seleccionar un carácter sobre los demás caracteres ( fi gu ra 61. El punto rojo con el centro blanco muestra la respuesta actual. 2.2. Selección de carne-lana (2 criterios) De la misma forma que hemos simulado la respuesta a la selección esperada para cada UrlO de los caracteres de forma individual, la hemos simulado para dos caracteres (crecimiento -lanal. Fi gura 6. Re spuesta direc ta e indirecta obtenida al seleccionar por la GMD en cebo en el Merino Español en la raza Me rina FEDERAOON ESPAÑOlA DE RSQ(1AC1QNES DE GfV,!ADQ SElECTO 93 _ ~ feagas c:==== En la figura 7 se muestra la respues !a a la selección cuando tenemos en cuenta los caracteres GMD y di á me - tro de la fibra, es decir incorpor amos al esquema act u al un parámetro de lana. La elipse muestra la gama de respuestas a la selección que se pueden obtene r del índice para dos caracteres elegidos (figura 7). El programa trabaja con combinaciones de los pesos económicos para los dos caracteres y traza la respuesta predicha en la gráfica. Figura 7. Re sp uesta a la selección co njunta para gmd y diámetro de la fibra en la raza Merina la elipse ama rill a es el rango de respuestas posibles. Los puntos de color verde o puntos de co rte de la elipse co n los ejes de ordenadas y abcisas muestran la respuesta a la selección que se obte ndrá con un solo carácter Ig md y diámetro de la fibra respec ti vamente). El círculo rojo representa la respuesta estimada bajo los pesos económicos dado s situándose en el punto más favorable económicamente posible en la elipse. Como se puede observar cuando realizamos s elec ción conjunta para carne y lana la respuesta obtenida para el cr ec imiento es casi la máxima que esperaríamos si se seleccionara solo por crecimiento. 5in embargo la respuesta es perada para el diámetro de la fibra está bastante alejada de la respuesta que se obtendría por selección exclusiva para ese ca rácter, debido principalmente al peso económico d ado a cada carácter en el índice de selección. En este caso de selección por estos dos caracteres obtenemos una respuesta indirecta a la selección para el peso al vellón de +0.0582 ( fi gura 7 ). Como respuesta directa logramos disminuir el diámetro de la fibra en -0.024 micras I año y a ume nt ar la gmd en 0.01 SI Kglaño (figuras 7 y 8). Utilizando estos dos objetivos de selección (crecimiento y diámetro de la fi bra ), se obtiene el siguiente índi· ce de selección: fndice = -0.86 ... Diámetro de la fibra + 2.645 ... Ganancia Media Diaria 94 FEDEAACION ESPAtilOlR DE ASOCIA<lONES DE GANADO SELECTO n asociaciones Fi gura 8. Respues ta directa e indirecta obtenida al seleccionar por la GMD y por diámetro de fibra en la ra za Merina 2.3. Selección de carne-lana (tres criterios) Finalmente cuando simulamos la respuesta a la se lección que obtendríamos al seleccionar por los 3 caracteres sería de 0.01 31 Kg. por año para el peso del vellón, 0.0035 Kg ./ año para la gmd y -0.01 micras I año para el diámetro de la fibra ( fi gu ra 9 ). El índice de selecci ón conjunto teniendo en cuen ta los cuatro ca racteres utilizados anteriormente (Peso Vellón, Diámetro de la fibra y GMD en Cebo) es el siguiente: índice = 0. 13 ... Peso Vellón - 0.8 ... Diámetro Fibra + 0.3 ... Ganancia Media Diaria en Cebo Figura 9. Respues ta ob tenida al sel ecc ionar conjuntamente por tres ca ra cteres ( ap titud ca rne-lana) en la raza Merina CONCLUSIONES " " " " " _ I ___ n:::=-i _. I ~ - -r-- "'~~ , la simulación del progreso del progreso genético que se obtendría para cada uno de los caracteres ensayados indica la viabilidad de su selección. El análisis de la respuesta esperada muestra una clara mejora en el caso de optimización de l sistema de cría. Esta viene principalmente determinada por el porcentaje de reposición anual (años que están los reproductores en la explotación ). No obstante es necesario un estudio de viabili dad de las modificaciones necesarias (principalmente a nivel económico). A pesar de que nuestras simulaciones muestran una respuesta directa adecuada en el caso de la selección para una doble aptitud carne· lana, el menor progreso para la gmd en cebo en relación a la obtenida en el esquema actual (aptitud cárnica exclusivamente ), y el bajo precio de la lana desaconsejan la inclusión de caracteres laneros en el actual esquema de selección de [a raza Merina. Además, nuestros resultados muestran que el sistema de valoración actual, con crite ri os cá rn icos exclusivamente tiene una respuesta indirecta en los caracteres laneros muy escasa (muy ligero increme nt o del diámetro de [a fibra y un leve aumento del peso del vellón ). BlBlIOGRAFfA Arrebola, F. 2002. Caracterización genética de la aptitud lanera del Merino Autóctono Español. Tesis Doctoral. Universidad de Córdoba. Fogarty NM, Ingham VM, Gilmour AR, Cummins l j, Gaunt CM, Stafford J, Edwards JEH , Banks R (2005) Cenetic eva lu ation of cro ss bred lamb production. 2. 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