herramientas de selección genética en el siglo xxi

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Transcript herramientas de selección genética en el siglo xxi

Horacio Larrea

Enrico Banchi

“Solamente los imbéciles no cambian de opinión

Una vaca perfecta y

pocos desordenes metabólicos y siempre manteniendose en buen estado

honesta

celos regulares, preñandose en 1ª servicio Siempre parió sin asistencia

12,5 AÑOS DE SOBREVIDA 194.826 kg DE LECHE

alta ingestión de alimentos, altas producciones de leche, con bajo mantenimiento Camina aun sin dificultad, raramente necesitando ser desvazada resistente a mastitis

Vacas a prueba de balas

      Concentración de vacas en menos rodeos, cada vez mayores Mano de Obra es el mayor limitante Constante aumento de gastos fijos Acortamiento de vida útil de las vacas Problemas de recría.

Aumento de incidencia de emfermedades

% 60 50 40 30 20 10 DA Milk Fever Repro (Metritis) Retained Placenta Respiratory Lameness Mastitis 0 1996 2001 2007 NAHMS Dairy 2007 Part II: Changes in the Dairy Cattle Industry 1991-2007

(HD (55%) x CR (33%) x PGL (10%) x H (48%) x S (8%) x DL (8%) Semen Straw (i.e., type, production and health traits)

    PARTO INSEMINACIÓN TACTO SECADO

Los rasgos de Salud (SCS, DF and DCA) son como mínimo tan buenos indicadores de longevidad como los mejores rasgos de tipo (Sistema mamario y Patas

)

Expected Survival Rate of Daughters by Herd Life proof of sire

Herd Life (RBV) 2 nd

% Daughter Survival to:

Calving 3 rd Calving 4 th Calving 115 110 105 85% 80% 75% 68% 62% 56% 47% 42% 36%

100

95 90 85

70%

65% 59% 54%

50%

44% 38% 32%

31%

26% 21% 16%

Expected Reproductive Performance by Daughter Fertility of Sire Daughter Fertility (RBV) Conception Rate Cows Heifers Days Open 115 69% 81% 111% 110 105 66% 62% 79% 78% 115% 120%

100

95 90 85

59%

56% 53% 50%

76%

74% 73% 71%

124%

128% 133% 137%

Picolo-Red

Bolton

Eight

   Índice de conversión Emisión de metanos Resistencia a enfermedades

El problema  Es difícil de mejorar genéticamente-baja heredabilidad  Datos de poca fidelidad e inconsistencias en los diagnósticos

• • Hay evidencias considerables tanto en humanos como en otras especies que muestran que los individuos con mayor respuesta inmunológica son más resistentes a enfermedades.

Esta respuesta inmunológica es más heredable que los rasgos de salud.

• Involucra alrededor de 2000 genes • Regula genéticamente una red de células y moléculas que ayudan a defender el cuerpo ante el ataque de distinto tipo de micro organismos

Primer línea de defensa contra microbios invasores

• Sin respuesta específica • Sin memoria de exposición a patógenos Innate Immunity Immune Response Genotype

• Potencia al componente innato • Reconoce un amplio rango de micro organismos y los reconoce ante los ataques siguientes − Las respuestas son cada vez más rápidas y fuertes Innate • Específicos y duraderos Immune Response Genotype

Resistencia general a enfermedades Lucha contra infecciones intracelulares. virus o micobacteria (Paratuberculosis) Lucha contra infecciones extracelulares ex. bacteria (Mastitis) Innate Immunity Immune Response Genotype

Disease

Defensa contra todo tipo de enfermedades

– Tanto viral como bacterianas Immune Respons e Immune Response Genes

Better Response to Commercial Vaccines

Mejor respuesta a las vacunas comerciales

LsMEANS OF SERUM ANTIBODY TO J5 E. coli VACCINE

Wagter & Mallard et al 2000 JDS 83:488

anticuerpos

3

Colostrum & Milk

2.5

2 1.5

1 0.5

0 wk 0 wk 2 wk 3 wk 4 wk 6 Wagter & Mallard et al 2000 JDS 83:488 High Ave Low

Vacas HIR tienen menor incidencia a enfermedades

16.00% 14.00% 12.00% 10.00% 8.00% 6.00% 4.00% 2.00% 0.00% 7.50% 11.30% 14.40% High Average Low n= 64 herds Thompson-Crispi, K. et al. 2011 Report to the Genetic Evaluation Board, CDN

Resitencia a Mastitis

100 95 90 % de vacas sin mastitis según su clasificación en AMIR (64 tambos de Canada) 85 Low Average 80 High 75 70 Days in Milk

Investigación realizada sobre 700 vacas dentro de un establo de 3,000 vacas en North Florida      27% menos Mastitis 38% menos Metritis 15% menos Cetosis 12% menos retención de placenta Menor descarte – Mayor longevidad Thompson-Crispi et al. 2012 JDS 95:3888

   Heredabilidad: proporción de la variación debido al factor genético.

Heredabilidad del IR: 25% Como se compara con otros rasgos?:

Trait

Producción Conformación Longevidad Facilidad de Parto Fertilidad hijas Salud

Heritability

25-35% 15-40% 8-10% 6-7% 4-7% 2-10%

ANALISIS ECONÓMICO

   Menor fertilidad.

Atraso en los partos.

Aumento del número de animales dentro de la categoría no paridos (eventualmente problemas de espacio).

El semen sexado tiene el 72% de la fertilidad del semen convencional del mismo toro Tasa Concepción

Tasa Concepción 60% Convencional 43% Sexado

80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% SEMEXX™ vs. Conventional Semen Fertility 72% 52,4%

38.599

2.597

Holstein Heifers (2597) Conventional Sexed % of Conv

       Mayor cantidad de hembras para reemplazos.

Menor dificultad de partos.

Menor mortandad perinatal.

Mayor índice de fertilidad en aquellas vaquillas que parieron con semen sexado.

Mayor producción en aquellas vaquillas que parieron con semen sexado.

Mayor progreso genético.

Mayor capital en ganado dentro de la lechería.

 Estadísticamente, aquellos rodeos que inseminan el 100% de sus vaquillas con sexado, promedian 65% de hembras en los partos totales de la granja, comparado al 48% que se obtiene con el semen convencional.

 Aumento de la presión de selección, permitiendo realizar reemplazos voluntarios.

 Mejor $$$$ al poder vender las vaquillas excedentes.

 Los partos difíciles son generalmente el de los machos. Al nacer prácticamente todas hembras, la dificultad de parto se reduce drásticamente. Vemos que el encargado de atención de partos en las grandes lecherías suele el principal promotor del uso de semen sexado .

 En línea con los índices de dificultad de parto, hay MENOS CRIAS MUERTAS por año, al haber menos partos distócicos*.

*(Fetrow et al. 2007 )

 En línea con las conclusiones de trabajos realizados sobre el impacto de la Facilidad de parto en la funcionalidad y Longevidad del rodeo Lechero* el uso del semen sexado mejora la Tasa de Concepción en las vaquillas hasta un 10%, comparado al grupo de contemporáneas. El parto fácil significa un puerperio más corto, sin stress para la vaquilla, por lo tanto empieza a ciclar antes y se PREÑA antes .

*Lopez de Maturana, Ugarte & Gonzalez Recio, 2007)

 Otros estudios*, también demuestran que el grupo de vaquillas que parieron con facilidad producen hasta 800 LITROS MÁS DE LECHE en la primer lactancia, que el grupo control. Esto también se debe al menor stress de parto, más rápida recuperación del nivel de ingesta, lo que se traduce en un mejor estado corporal y por lo tanto MAYOR PRODUCCIÓN DE LECHE .

*Dr. Fricke,University of WI, 2008)

 El 18% más de crías hembras extras se generarán del mejor grupo genético del rebaño, que es el de las vaquillas, por ser la generación más joven del grupo en edad de reproducir. Esto se traduce en una MAYOR PROGRESO GENÉTICO por generación, calculado en un 15%*.

*Weigel, 2004

 Ese 18% más de crías hembras se traduce en un MAYOR CAPITAL por unidad de tierra.

 Estas hembras extras , como provienen del mejor grupo genético del rebaño, que es el de las vaquillas, por ser la generación más joven del grupo en edad de reproducir, también tienen un MAYOR VALOR POR INDIVIDUO .

• 121 GPA Sires from Jan. 2010 • Compared Jan.2010 GPAs to Dec.2011 proofs Trait TPI Milk Fat Protein Somatic Cell Score Averag e Chang e -170 -377 -19 -13 -0.01

Trait Productive Life DPR Averag e Chang e -1.15

+0.35

PTAT -0.33

Udder Composite -0.43

Foot & Leg Composite +0.07

Choice of bulls Top 10 bulls in Jan 2010 Top 20 bulls in Jan 2010 Trait TPI NM$ TPI NM$ Average in 2010 Average in 2012 Difference 2311 718 2228 668 2080 480 1959 503 -231 -238 -269 -165

Selner, Holstein World - April 2012

2008 GPA vs. 2012 Proven

Bulls No.

All bulls Top 100 in 2008

Top 35 born 2003

1312 100

35 Top 35 born 2004 Top 35 born 2005 Top 35 born 2006 Top 35 born 2007 35 35 35 35

Avg.2008 Avg.2012 GPA LPI LPI Bias Fix & del. S.Proof

924 1957

1034 1409 1885 2118 1474

624 1335

629 928 1267 1242 1250

-300 -622

-405 -481

-618 -876

-224

-229 -206

-364 -452

-128 -286

-121

Source: Sargolzaei and Chesnais, 2012

100 Progeny Proven Sires 90 80 ±425 LPI Points Genomic PA Sires 70 60 ±730 LPI Points 50 PA Young Sires 40 30

-1200 -1000 -800 -600 -400 -200

20

0 200 400 600

Confidence Range for 90% of the Population

800

±940 LPI Points

1000 1200

Proge ny Prove n Sire s Top 30 GPA Bulls

Aug. 2012

100 90 80 ±425 LPI Points 70 Top 30 Proven Proge ny Prove n Sire s Ge nomic PA Sire s Bulls

Aug. 2012

PA 100 Sire s 90

-425

80

-1000 -730

60 50 40

+730

30

-600

±425 LPI Points

-200

20

0 200 400 600

Confidence Range for 90% of the Population

800

Ge nomic PA Sire s PA Young Sire s

-1200 -1000 -800

70

1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800

LPI Points 1724 50 2149 2574 1801 40 2423 2531 3883 30 ±940 LPI Points

-600 -400 -200

20

0 200 400 600 800 1000 1200

Confidence Range for 90% of the Population ±730 LPI Points

1000

±940 LPI Points

1200

Matemáticamente, es más fácil sacar la lotería dos veces seguidas

 ◦ ◦

Los genómicos son mas altos genéticamente

Por ser mas jovenes Por la intensidad de selección  ◦

Son menos seguros

Mas variación en su prueba 

Ligera sobrestimación

Grupos Toros (# de toros)

5 10

% Repetibilidad del grupo (cada toro tiene 60% individual) **

92% 96%

** Se asume toros sin parentesco En la practica, como la may oría de los toros genómicos estan emparentados, una estimación realista rondaría el 80-85%.

Muchas gracias