Seleccion_Genomica_2015

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“Selección Genómica”
Gustavo A. Gutiérrez, Ph.D.
Jefe del Servicio de Evaluaciones Genéticas
Programa de Mejoramiento Animal
Universidad Nacional Agraria La Molina
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
FACULTAD DE ZOOTECNIA
15 de Mayo el 2015
Genómica en el Ganado Vacuno 
Distribución de efectos de SNPs para 
Merito Neto (Net Merit)
Cole y colaboradores (2008)
http://www.animalgenome.org/cgi-bin/QTLdb/BT/index
Factores que afectan el progreso genético (∆G)
Por generación:
- Precisión en la predicción del merito genético (r)
- Intensidad de selección (i)
- Desviación estándar genético (A)
Anual:
- Intervalo generacional (L)
∆Gx = r * i * A
∆Gx = (r * i *A)
L 
Un carácter (X)
Progreso genético en producción de leche (kg)
-4,000
-3,000
-2,000
-1,000
0
1,000
1960 1970 1980 1990 2000 2010
B
re
e
d
in
g 
va
lu
e
 (
kg
)
Birth year
Phenotypic base = 11,828 kg
Cows
Sires
Cole (2014)
2.70
2.80
2.90
3.00
3.10
1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008
B
re
e
d
in
g 
va
lu
e
 (
lo
g 2
)
Birth year
Sires
Cows
Phenotypic base = 3.0
Progreso genético en conteo de células
somaticas(log2)
Cole (2014)
Progreso genético en tasa de preñez de las hijas
Cole (2014)
-2.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
1960 1970 1980 1990 2000 2010
B
re
e
d
in
g 
va
lu
e
 (
%
)
Birth year
Phenotypic base = 22.6%
Sires
Cows
Evaluaciones Genéticas - Caso USA
 1895 Inicio de colección de datos de producción de leche
 1926 Comparaciones Madre-Hija
 1962 Comparaciones compañeras de rebaño
 1973 Modificación – compañeras de rebaño
 1989 Modelo Animal
 2008 Selección genómica
Evaluaciones genéticas con modelo animal y 
prueba de progenie (Austria)
Evaluaciones genéticas con selección genómica 
(Austria)
Proyección de la mejora genética con selección genómica
Registros de genealogía y producción
Pruebas de paternidad
Pruebas de identificación
http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/adn/adn_anim.gif
http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/cartelec/cartelec_lyc/premiere_s/vegetal/adn/adn_anim.gif
 Selección asistida 
 Portadores de enfermedades:
Vacunos: BLAD (BL), DUMPS (DP), CVM (CV)
http://www.holsteinusa.com/pdf/print_material/read_pedigrees.pdf
Name
Chromo-
some
Location
(Mbp)
Carrier
frequency (%) Earliest known ancestor
HH1 5 63.2* 4.5 Pawnee Farm Arlinda Chief
HH2 1 94.9–96.6 4.6 Willowholme Mark Anthony
HH3 8 95.4* 4.7 Glendell Arlinda Chief,
Gray View Skyliner
HH4 1 1.3* 0.7 Besne Buck
HH5 9 92.4–93.9 4.4 Thornlea Texal Supreme
JH1 15 15.7* 23.4 Observer Chocolate Soldier
BH1 7 42.8–47.0 14.0 West Lawn Stretch Improver
BH2 19 10.6–11.7 15.4 Rancho Rustic My Design
AH1 17 65.9–66.2 23.6 Selwood Betty’s Commander
Selección Genómica
 Estimación de valores de cría genómico en ganado 
vacuno lechero, se oficializa en USA el 2009.
Selección Genómica
 Existe un gran numero de marcadores 
moleculares SNP distribuidos en 
distancias cortas a lo largo del 
genoma (aproximadamente 800,000).
 Los efectos de cada segmento de 
cromosoma flanqueado por SNP 
puede ser estimado para un carácter.
 La suma de los efectos de cada SNP 
es utilizado para la estimación del 
valor de cría genómico.
Selección Genómica
 Se puede predecir el merito genético de los candidatos sin
necesidad de contar con la información de sus fenotipos.
 Individuos al nacimiento pueden contar con la predicción de
su merito genético mas alto que con el índice de pedigree.
 Estimación del merito genético de caracteres difíciles de
medir (costo, tiempo) como conversión alimenticia, fertilidad
y resistencia a enfermedades.
(Gonzales-Recio y col., 2010)
Tecnología de los chips de ADN
www.bcm.edu
Illumina SNPs chips
 BovineSNP50
 Version 1 54,001 SNP 
 Version 2 54,609 SNP 
 45,187 used in evaluations
 HD
 777,962 SNP
 Only 50K SNP used, 
 >1700 in database
 LD
 6,909 SNP
HD
50KV2 
LD 
(Wiggans, 2011)
Progresión de los chips de ADN
2008 2009 2010
Official 3K
evaluations
Dec
Unofficial 3K
evaluations
Sep
Bovine3K 
BeadChip
(3K)
Jul
BovineHD 
BeadChip
(777K)
Jan
Official 50K 
Brown Swiss 
evaluations
Aug
Official 50K 
Holstein & 
Jersey 
evaluations
Jan
Unofficial 50K 
evaluations
Apr
BovineSNP50 
BeadChip 
(50K)
Jan
2011 2012 2013
Official 12K 
evaluations
Oct
Zoetis LD 
BeadChip
(12K)
Sep
GGP v2 
BeadChip 
(19K)
May
Official 19K 
evaluations
May
Official 77K 
evaluations
Jan
GGP HD 
BeadChip
(77K)
Dec
Official 8K 
evaluations
Mar
GeneSeek Genomic 
Profiler (GGP) 
BeadChip (8K)
Feb
Official
7K & 648K 
evaluations
Dec
BovineLD
BeadChip
(7K)
Sep
Official 777K 
evaluations
Aug
Affymetrix BOS 
1 Plate Array
(648K)
Jan
Cole (2014)
Control de la consanguinidad
Planes de apareamiento: 
 Maximizar el progreso 
genético, pero con mínimo 
incremento de la 
consanguinidad.
 Parentesco Genómico
 Consanguinidad 
Genómica
(Cantet, 2009)
Ventajas
• Mayor precisión en la predicción de los méritos genéticos
(animales jóvenes y caracteres de baja heredabilidad).
• Genotipado para genes que controlan defectos genéticos
(haplotipos de fertilidad).
• Genotipado para genes asociados a mejorar caracteres
productivos (proteínas lácteas, etc.)
• Reducción del intervalo generacional
• Reducción del incremento de la consanguinidad
Limitaciones
• Estudio y conocimiento de los marcadores
• Modelos estadísticos de análisis genomico en desarrollo y
diferentes según los países
• Costo y accesibilidad a los servicios de genotipado.
• Los efectos estimados de los marcadores difieren entre
poblaciones, razas y regiones geográficas.
• No se consideran los efectos de dominancia y epistasis
RETOS 
Establecer evaluaciones genéticas periódicas de los toros y vacas
lecheras nacionales, mediante la aplicación del Modelo Animal, y la
incorporación de la información genómica para la selección de
animales;
Definir los objetivos de mejoramiento genético y elaboración de
índices de selección;
Capacitación en interpretación y uso de los resultados de las
evaluaciones genéticas a nivel de criadores.
Capacitación en metodologías de evaluaciones genéticas a nivel de
postgrado
gustavogr@lamolina.edu.pe
Preguntas?
Agradecimientos
mailto:gustavogr@lamolina.edu.pe