Evolución Selección Vacunos Lecheros 12 10 20 (2)

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EVOLUCIÓN DE LA SELECCIÓN ARTIFICIAL: CASO VACUNOS LECHEROS
Ing. Juan Chávez Cossío, Ph.D.
Clase Introductoria 
Curso ZT2007 Métodos Matemáticos para la Ingeniería en Ciencia Animal
12 10 20 
CONTENIDO
Introducción;
Expresión fenotípica de los genes;
Selección natural y artificial;
Evolución de la selección artificial;
La genómica;
Contribución de la genómica a la selección artificial;
Institucionalidad del Programa de Mejoramiento Animal (PIPS-MA/UNALM).
INTRODUCCIÓN
Necesidad cada vez mayor de alimentos;
Mayor complejidad en la crianza;
Aves y porcinos diferentes que vacunos y otros rumiantes;
Mejora del ambiente y del animal (genética);
Evolución en la selección en vacunos lecheros;
De la comparación cría-madre a la evaluación genómica;
Genética cuantitativa y genética molecular;
¿Cuál será la real y potencial contribución de la genómica en el mejoramiento de los vacunos lecheros…y otras especies animales?
EXPRESIÓN FENOTÍPICA DE LOS GENES
El ADN;
El gen;
El genoma;
El genotipo;
El fenotipo;
El ambiente;
Variable expresión de los genes;
La interacción genotipo ambiente.
EL ADN, LOS GENES Y SU UBICACIÓN EN EL CROMOSOMA
LA EXPRESIÓN FENOTÍPICA
 
 Donde: 		
F=Fenotipo; 
G=Genotipo; 
GE=Correlación o interacción Genotipo-Ambiente; 
G=A+D+I;
A=Efecto aditivo; 
D=Efecto de dominancia; 
I=Efecto de interacción;
 = Notación de las fuentes en términos de variancias.
 
SELECCIÓN NATURAL Y ARTIFICIAL
La selección natural ha existido, existe y existirá siempre actuando sobre toda población o grupo de organismos vivos;
La acción de la selección natural es siempre trascendental y se aprecia claramente, tanto en las poblaciones silvestres como en las domésticas;
La selección natural privilegia las expresiones fenotípicas multicaracter que contribuyen a una mayor plasticidad y adaptabilidad de las poblaciones animales, favoreciendo la heterocigocidad;
…SELECCIÓN NATURAL Y ARTIFICIAL
La selección artificial es una acción humana restringida a poblaciones de animales domésticos, siendo su principal objetivo el identificar dentro de ellas a individuos con los mejores atributos, según sus criterios;
La selección artificial en favor de una característica particular en una población dada provocará respuestas de naturaleza genética –expresadas en progreso o avance genético- generacionales;
Homeostasis genética y fitness;
Límites de la selección;
La selección artificial por producción afecta la reproducción y adaptabilidad (homocogocidad). 
EVOLUCIÓN DEL PESO VIVO A LAS SEIS SEMANAS EN RATONES DEBIDO A LA SELECCIÓN ARTIFICIAL A FAVOR Y EN CONTRA 
Adaptado de Roberts (1966) por Falconer (1999)
EVOLUCIÓN DE LA SELECCIÓN ARTIFICIAL
Domesticación;
Centrada en un producto más que en atributos;
Importante el temperamento;
Derivada del uso de los productos se sucedieron otras exigencias;
Practicada por los romanos, desde hace más de 2,000 años, y también -con diferentes propósitos-por los cartagineses, egipcios y persas;
Revolución industrial, a mediados del siglo XVIII; 
Producción (cantidad).
…EVOLUCIÓN DE LA SELECCIÓN ARTIFICIAL
Ha variado en función de la información y el análisis empleado: 
Conformación;
Producción individual (masal); 
Genealogía; 
Pruebas de progenie; 
Combinada a través del modelo animal; 
Combinada a través del modelo animal complementada con marcadores genéticos; 
Combinada a través del modelo animal complementada con evaluaciones genómicas.
SELECCIÓN: ETAPAS EN VACUNOS LECHEROS (USA)
https://aipl.arsusda.gov/aipl/history/hist_eval.htm
Medición de la producción de leche y grasa (1895);
Evaluación transgeneracional (1936);
Incorporación de computadoras (1959);
Expansión de las evaluaciones genéticas simultáneas –Modelo Animal - (1989);
Incorporación de características de eficiencia vinculadas a la reproducción y sanidad –PL, SCS y NM- (1994);
Integración de evaluaciones internacionales (1997);
…SELECCIÓN: ETAPAS EN VACUNOS LECHEROS (USA)
Incorporación de características de eficiencia reproductiva – Fertilidad y CE- (2003);
Masificación de las evaluaciones genéticas y convergencia de los métodos de la genética cuantitativa con la molecular (2007);
Aprovechamiento de la genómica (2008).
Primeras evaluaciones genómicas oficiales (2009);
Cálculo y distribución de las evaluaciones genéticas se transfiere al Consejo de Mejoramiento Genético de Ganado Lechero (CDCB). USDA continua con la investigación sobre metodologías de evaluación genética (2013).
LA GENÓMICA
Se dan los pasos previos al desarrollo de la genómica, al reconocerse al Ácido Desoxiribonucleico (ADN) –”un gen una enzima” (1941);
Punto de partida ocurre en con el descubrimiento de la estructura del ADN (1953);
Secuenciamiento del genoma de un virus y el de una mitocondria (1977);
El término “genómica” lo planteó por primera vez Tom Roderick, genetista del Jackson Laboratory –USA (1986);
La genómica se orienta al estudio de todos los genes que constituyen los genomas en diversos organismos vivos, dentro de ello se incluye su expresión individual y combinada.
MARCADOR Y TERMINOS ASOCIADOS
Marcador;
QTL;
Minisatélites, microsatélites y SNP’s;
Análisis moleculares;
GAS y MAS;
Análisis genómicos.
SELECCIÓN GENÓMICA
A diferencia de la selección asistida por marcadores genéticos -que es puntual y restringida a solo ciertos QTL’s-, la selección genómica estudia todo el material genético de los animales -muchas porciones del genoma que gobiernan determinada característica- a través de procesos de secuenciación de miles de SNP’s, para lo cual se han desarrollado equipos, con sus correspondientes protocolos y requerimientos, los mismos que permiten realizar el trabajo de manera rápida y confiable, facilitando la predicción temprana los PTA’s o EBV’s de los animales.
CONTRIBUCIÓN DE LA GENÓMICA A LA SELECCIÓN ARTIFICIAL
La evaluación genómica tiene las siguientes ventajas: 
Permite contar con valores genéticos al nacimiento;
Aumenta la precisión de la selección;
Reduce el intervalo generacional;
Incrementa la intensidad de selección; y,
Incrementa el avance genético. 
Padres seleccionados
Madre inseminada
Embrión transferido a vaca receptora 
Nace Toro
Semen colectado (1yr)
Nacen Hijas (9 m después) 
Hijas tienen progenie (2 años después)
Toro recibe Prueba de Progenie
 (5 años)
CICLO DE VIDA DE UN TORO Tomado de Cole (2012)
Evaluación 
Genómica
G.R. Wiggans
2011
Cornell Department of Plant Breeding and Genetics (‹Nº›)
BIOCHIPS
Son en escencia laboratorios minitura que pueden realizar cientos o miles de reacciones bioquímicas simultáneas. Permiten evaluar rápidamente gran número de análisis biológicos para diversos propósitos, desde el diagnóstico de enfermedades hasta la detección de agentes para bioterrorismo.
 
En Estados Unidos se inició su uso el 2008 - utilizándose para ello el “BovineSNP50 BeadChip”, que fue luego reemplazando el 2010 por el Bovine3K BeadChip (2.900 SNP’s). En la actualidad existe en el mercado, desde setiembre del año pasado, el llamado “Infinium BovineLD BeadChip”, con capacidad para analizar 6.909 SNP (6K). 
¿CUÁL ES EL RESPALDO EN EL DESARROLLO Y APLICACIÓN DE ESTA NUEVA HERRAMIENTA?
Porque la población de vacunos lecheros en los Estados Unidos de Norteamérica y en otros países desarrollados (Canadá, Nueva Zelandia, Australia, Inglaterra, Alemania, Suecia, entre otros) cuentan con: 
Una amplia base de datos;
Sólidos programas de evaluación genética;
Amplio e intenso uso de toros en inseminación artificial; 
Sólidos programas de pruebas de progenie; 
Valiosos ejemplares que hacen posible este tipo de evaluación; 
Interés en mejorar la eficiencia animal y reducir los intervalos generacionales.
INTEGRACIÓN DE LOS SERVICIOS DEL PIPS-MA/UNALM
 
 
REGISTRO 
GENEALÓGICO
PRODUCTIVIDAD
EVALUACIÓN
REPRODUCCIÓN
MEDIO AMBIENTE
MATERIAL DE ALTO VALOR
GENÉTICO PRODUCTIVOY REPRODUCTIVO
¿ALGUNA PREGUNTA?
Revisar: 
https://www.ars.usda.gov/northeast-area/beltsville-md-barc/beltsville-agricultural-research-center/agil/aip/aip-home/
https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/80420530/AIP%20centennial/AIPL%20history_ARR%20HIST1.pdf
https://www.uscdcb.com/
 
 
 
 
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 10 20 30 40 50 
 Número de Generaciones 
Peso vivo a las seis semanas (gr)