Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
1 Selección por Pruebas de Progenie y Familiar Ing. Jorge P. Calderón Velásquez. Mg. Sc., Ph. D. (c) jcalderonv@lamolina.edu.pe Programa de Mejoramiento Animal Universidad Nacional Agraria La Molina U5e 2 Selección por prueba de progenie • Así como en la selección por pedigrí, se puede emplear este sistema para la determinación del genotipo probable en caracteres cualitativos, es decir, en aquellas gobernadas por pocos pares de genes. • La presencia de genes recesivos dentro de la población, enmascarados por los heterocigotos, y son visualizados a través de los homocigotos recesivos. • El genotipo de los dos fenotipos dominantes puede ser determinado a través de la prueba de progenie a menos que se sepa que uno de los padres es el recesivo. 2 3 Selección por prueba de progenie • Un individuo dominante es heterocigoto si uno de los padres o uno de los hijos es un homocigoto recesivo. • Las pruebas de progenie, para estos casos de caracteres cualitativos, tampoco nos puede indicar que en un 100% el individuo no es portador, hay términos de probabilidad de que nos indica que no es portador (término de error). 4 Clases y número de apareamientos de fenotipos dominantes necesarios para probar portadores. Tipo de apareamiento Número de apareamientos para producir crías de fenotipo dominante y no crías recesivas. 95% 99% Apareamiento para homocigotos recesivo 5 7 Apareamientos para determinar individuos heterocigotos 11 16 Machos apareados para hijas no seleccionadas de otro macho conocido heterocigoto dominante 23 35 Machos apareados con sus propias hijas no seleccionadas 23 35 3 5 Clases y números de apareamientos necesarios para probar reproductores, multíparas. Tipo de apareamiento Número de apareamientos Crías con fenotipo dominante y no recesivos necesarios para probar padres. 95% 99% Apareamientos para homicogotos recesivos 1 o más individuos recesivos 5 total 7 total Apareamientos para individuos heterocigotos 1 o más portador para el gen recesivo 11 total 16 total Machos apareados con hijas no seleccionadas de otro macho heterocigoto Al menos 5 hijas no seleccionadas Al menos 7 hijas no seleccionadas 11 cada hija 16 cada hija Padres apareados con sus hijas no seleccionadas Al menos 5 hijas no seleccionadas Al menos 7 hijas no seleccionadas 11 cada hija 16 cada hija 6 Selección por prueba de progenie • Es el método más confiable para predecir el valor genético del individuo, en este caso el padre, para las características cuantitativas. • Es necesario considerar algunos aspectos para realizar las pruebas de progenie: – Las madres apareadas con los padres, deben de provenir de una población al azar, ya que la selección puede influir en los resultados de los valores de cría del animal. – Los animales deben de haber tenido manejos (alimentación, etc.) estándares. – La distribución de las hijas, es necesario que se encuentren en diferentes medios ambientes 4 7 – Se debe comparar hijas de los grupos de padres, pueden ser contemporáneas. – Las comparaciones deben ser realizadas entre las hijas nacidas en el mismo año, para evitar, en lo posible, los efectos medios ambientales debido al efecto año estación y rebaño. – Es necesario de contar con un número de hijas para poder tener una estimación del valor de cría confiable. Selección por prueba de progenie 8 Precisión de la prueba de progenie • La precisión de la selección, cuando no existe correlación entre los fenotipos de la progenie, debido a efectos no genéticos, está dado por la relación que existe entre los valores genéticos de los padres con el promedio fenotípico de la progenie. 2 4 )1(12 2 2 h t h t tn nh rGO Medios hermanos Hermanos completos 5 9 Diagrama de las relaciones genéticas en una prueba de progenie Gs GD1 GD2 GDn G1 G2 Gn On O1 O2 O 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 h h h o o o Donde: G = genotipo de la progenie, muestra aleatoria de los genes del Padre (Gs) GD. = genotipo de las madres con la que se apareo el macho. O = fenotipos de la progenie 10 Precisión comparativa de la prueba de progenie comparado con el performance individual. n Valores de h2, t = h2/4 Valores de h2, t = h2/4 + 0.10 0.10 0.25 0.50 0.10 0.25 0.50 1 2 3 4 5 10 20 50 100 0.50 0.70 0.85 0.96 1.07 1.43 1.84 2.37 2.68 0.50 0.69 0.82 0.92 1.00 1.26 1.51 1.75 1.87 0.50 0.66 0.77 0.85 0.91 1.08 1.22 1.32 1.37 0.50 0.66 0.77 0.85 0.91 1.08 1.22 1.32 1.37 0.50 0.65 0.75 0.82 0.87 1.01 1.10 1.18 1.21 0.50 0.63 0.72 0.77 0.81 0.91 0.97 1.02 1.06 tnnhrGO )1(14/ 6 11 Comparación de la exactitud de la prueba de progenie y de la selección individual Heredabilidad Exactitud de la selección individual Exactitud de la prueba de progenie Número de hijas por padre (n) 5 10 20 30 40 50 60 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.22 0.32 0.45 0.55 0.63 0.71 0.77 0.24 0.34 0.46 0.54 0.60 0.65 0.68 0.33 0.45 0.59 0.67 0.73 0.77 0.80 0.45 0.58 0.72 0.79 0.83 0.86 0.88 0.52 0.66 0.78 0.84 0.88 0.90 0.92 0.57 0.71 0.82 0.87 0.90 0.92 0.94 0.66 0.78 0.87 0.91 0.93 0.95 0.96 0.71 0.82 0.90 0.93 0.95 0.96 0.97 12 Coeficientes de regresión para predecir el Valor de Cría de un padre con la información de sus progenie de medios hermanos. Número de progenie Coeficiente de regresión, cuando la heredabilidad es: 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 1 2 3 4 5 10 20 30 50 75 100 0.050 0.098 0.142 0.186 0.228 0.408 0.678 0.870 1.124 1.316 1.438 0.100 0.190 0.272 0.348 0.416 0.690 1.026 1.227 1.450 1.596 1.680 0.150 0.280 0.392 0.490 0.576 0.896 1.238 1.418 1.604 1.718 1.780 0.200 0.364 0.500 0.616 0.714 1.052 1.380 1.538 1.694 1.786 1.834 0.250 0.444 0.600 0.728 0.834 1.176 1.482 1.622 1.754 1.830 1.870 0.300 0.522 0.692 0.828 0.938 1.276 1.558 1.682 1.796 1.860 1.892 2 2 25.0 )1(12 ht tn nh b 7 13 Estimación del Valor de cría • Considerando la utilización de la información proveniente de progenie formado por medios hermanos o hermanos completos, además considerando el efecto ambiente común (c2), la estimación del valor de cría está dada por: rebañohijas XXtn nh VC )1(12 2 14 Progreso genético • El progreso genético logrado, mediante el uso de la prueba de progenie, en términos de generación y la tendencia genética anual esta dada: L tn nh i G tn nh iG A A G L G )1(12 )1(12 8 15 Diferencias entre la progenie de los reproductores 1. Existen diferencias genéticas entre los padres, aún tratándose de medios hermanos o hermanos completos. 2. Las diferencias genéticas entre las madres, las que se puede eliminar al tomar las madres aleatoriamente o al azar del rebaño para los apareamientos. 3. Diferencias aleatorias entre los hijos debido a causas no controladas, por ejemplo el muestreo mendeliano. 4. Diferencias sistemáticas entre grupos de progenie, de origen no genético. 16 Resumen. • La prueba de progenie es muy eficiente cuando se trata de caracteres de baja heredabilidad, la que permite elevar la eficiencia de la selección. • Se utiliza en caracteres limitados por el sexo. • Se recomienda su uso en caracteres que requiere ser sacrificado el animal (reproductor), caso de características de las carcasas. 9 17 Resumen. • Es necesario considerar, si existe, la proporción de la varianza fenotípica total que es debida a la semejanza ambiental dentro de los grupos de progenie (ambiente común, c), ya que de la existencia de ella depende la exactitud de la selección por progenie. Selección Familiar 10 19 Selección en base a la información de la familia. • Esta conformada por un grupo de familiares, en la que no se incluye la progenie así como a los progenitores.• Este tipo de selección está basado en la evaluación de los valores de producción de los hermanos, hermanas, primos, tíos, etc. • El criterio de selección está basado en la evaluación del promedio fenotípico de los “n” medios hermanos o hermanos del individuo a evaluar. 20 Selección en base a la información de la familia. • La confianza de la selección basada en la evaluación del fenotipo de la familia del reproductor, está en función de la heredabilidad de la característica, la correlación que pueda existir entre los componentes de la familia (parentesco), el tamaño de la familia que se evalúa, y la correlación de intraclase (t) entre los individuos de la familia. tn n Rh )1(1 11 21 Selección en base a la información de la familia. • cuando se trata de hermanos completos el coeficiente de relación o parentesco (R) es igual a 0.50, y si es medios hermanos el parentesco es de 0.25 • El valor de t, en función al grado de parentesco, aproximado será para medios hermanos 0.25h2 y para el caso de hermanos completos 0.50h2. excepto cuando se considera un efecto del medio ambiente común (c2). 22 Selección en base a la información de la familia. • Si se tiene la selección considerando medios hermanos la exactitud será: tn nh rAH )1(14 12 23 Selección en base a la información de la familia. • Al determinar la confianza o seguridad de la selección basada en información familiar, se debe considerar que la población es no consanguínea, y que la correlación medio ambiental entre el fenotipos de los medios hermanos sea cero (preferentemente), para que t=Rh2. • La confianza de la selección depende de dos factores, el número de la familia considera en la evaluación y el grado de la heredabilidad de la característica. 24 Exactitud de la selección de un individuo en base a los registros de sus medios hermanos, diferente tamaño de la familia. Número de medios hermanos Exactitud de la selección, h2 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 75 100 0.079 0.110 0.134 0.152 0.169 0.226 0.291 0.330 0.356 0.375 0.406 0.424 0.112 0.154 0.185 0.209 0.228 0.294 0.358 0.391 0.412 0.426 0.447 0.458 0.137 0.187 0.221 0.247 0.268 0.335 0.393 0.421 0.437 0.448 0.463 0.472 0.158 0.213 0.250 0.277 0.299 0.363 0.415 0.439 0.452 0.460 0.473 0.479 0.177 0.236 0.274 0.302 0.323 0.384 0.430 0.450 0.461 0.468 0.478 0.483 0.194 0.255 0.294 0.322 0.342 0.400 0.441 0.459 0.468 0.474 0.482 0.486 0.209 0.273 0.312 0.339 0.359 0.412 0.450 0.465 0.473 0.478 0.485 0.489 hsGP r 13 25 Confianza relativa de la selección en base a los registros de sus medios hermanos comparado con la selección individual Número de medios hermanos Confianza relativa de la selección, h2 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 75 100 0.25 0.35 0.42 0.48 0.53 0.71 0.92 1.04 1.13 1.19 1.28 1.34 0.25 0.35 0.41 0.47 0.51 0.66 0.80 0.88 0.92 0.95 1.00 1.03 0.25 0.34 0.40 0.45 0.49 0.61 0.72 0.77 0.80 0.82 0.85 0.86 0.25 0.34 0.40 0.44 0.47 0.57 0.66 0.69 0.72 0.73 0.75 0.76 0.25 0.33 0.39 0.43 0.46 0.54 0.61 0.64 0.65 0.66 0.68 0.68 0.25 0.33 0.38 0.42 0.44 0.52 0.57 0.59 0.60 0.61 0.62 0.63 0.25 0.33 0.37 0.41 0.43 0.49 0.54 0.56 0.57 0.57 0.58 0.58 hr hsGP 26 Selección en base a la información de la familia. • Hermanos completos también puede ser utilizado en la estimación del valor de cría, pero como la familia compuestos por estos hermanos completos tienen un similar medio ambiente materno (efecto materno), desde la concepción hasta el destete, hace que la eficiencia de la selección o la exactitud sea baja, ya que, como en casos anteriores debemos considerar en la correlación de intraclase dicho efecto materno. • La contribución de los efectos maternos, en el caso de las marranas para el tamaño y peso de camada ha sido estimada en 0.10 14 27 Selección en base a la información de la familia. • Así, como en los casos anteriores, podemos determinar la confianza o eficiencia de la selección cuando ella se basa en los registros de los hermanos completos, en función de cuanto hermanos completos se están evaluando. • Otro aspecto a considerar es la eficiencia relativa cuando ésta se compara con la selección individual o masal. 28 Exactitud de la selección de un individuo en base a los registros de sus hermanos completos, diferente tamaño de la familia. Número de hermanos completos Exactitud de la selección, h2 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.158 0.218 0.261 0.295 0.323 0.346 0.367 0.385 0.401 0.415 0.224 0.302 0.254 0.392 0.423 0.447 0.468 0.485 0.500 0.513 0.274 0.361 0.416 0.455 0.484 0.507 0.526 0.541 0.554 0.565 0.316 0.408 0.463 0.500 0.527 0.548 0.564 0.577 0.588 0.598 0.354 0.447 0.500 0.535 0.559 0.577 0.592 0.603 0.612 0.620 0.387 0.480 0.530 0.562 0.574 0.600 0.612 0.622 0.630 0.637 0.418 0.509 0.556 0.571 0.604 0.618 0.629 0.637 0.644 0.649 fsGP r Se asume que no existe consanguinidad y las correlaciones medioambientales son ignoradas 15 29 Confianza relativa de la selección en base a los registros de sus hermanos completos comparado con la selección individual. Número de hermanos completos Exactitud relativa de la selección, h2 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.50 0.69 0.83 0.93 1.02 1.10 1.16 1.22 1.27 1.31 0.50 0.67 0.79 0.88 0.95 1.00 1.05 1.09 1.12 1.15 0.50 0.66 0.76 0.83 0.88 0.93 0.96 0.99 1.01 1.03 0.50 0.65 0.73 0.79 0.83 0.87 0.89 0.91 0.93 0.95 0.50 0.63 0.71 0.76 0.79 0.82 0.84 0.85 0.87 0.88 0.50 0.62 0.69 0.73 0.75 0.78 0.79 0.80 0.81 0.82 0.50 0.61 0.66 0.70 0.72 0.74 0.75 0.76 0.77 0.78 hr fsGP 30 Determinación del valor de cría • El valor de cría de un animal, utilizando la información de los medios hermanos o hermanos completos, está dado por la siguiente ecuación: rebañohermanos XXtn n RhVC )1(1 2 16 31 Selección utilizando registros familiares y registro propio. • Es posible estimar el valor de cría de los animales, considerando, además, de la información de la familia, el propio registro del individuo. • Indudablemente, este procedimiento ayuda a incrementar un poco la eficiencia de la selección cuando se tiene evaluado solamente su propio registro y cuando los valores de R y t tienen grandes diferencias, básicamente cuando está presente la correlación de medio ambiente común entre los medios o hermanos completos. 32 Determinación del valor de cría • La predicción del valor de cría está dada por la siguiente relación: • El valor de R depende si son medios hermanos o hermanos completos, y t si existe medio ambiente común. familiahermanoshermanosihermanos PPtn Rn PP t R hPVC )1(1 )1(1 1 12 17 33 Determinación de la respuesta a la selección. • Cuando se considera los métodos de selección descritos anteriormente, uno de los objetivos es de tratar de estimar la respuesta lograda por la selección. • En una población, no solamente por el cambio logrado en los valores fenotípicos (P) se puede evaluar el cambio genético (G), ya que éste último no puede ser separado del cambio ambiental (E). EGP 34 Determinación de la respuesta a la selección. • Pueden presentarse dos situaciones para poder determinar el progreso genético: 1. Métodos diseñados específicamente para estimar el G en experimentos de selección (laboratorio y ambiente controlado). 2. Métodos para estimar G a partir de datos no experimentales, es decir de campo, que son los valores de producción que se tienen en los rebaños de producción animal. 18 35 Método medio ambiente controlado• Es uno de los métodos más eficientes para calcular la respuesta a la selección, en la cual se trata de eliminar todo cambio genético, ya sea causada por la selección o por oscilación genética (deriva genética). • La población control, se supone que el G = 0, y su valor o promedio fenotípico de la población solo cambia por los efectos medioambientales. • Si el medioambiente afecta en igual magnitud, tanto a las poblaciones seleccionadas como al control, las diferencias de los promedios será debido a causas genéticas. 36 Método medio ambiente controlado • En aves, es un método muy empleado para la estimación del progreso genético, la que se determina mediante el ajuste por regresión de los promedios de cada generación seleccionada, teniendo en cuenta que deben de ser una cantidad de generaciones para lograr una mejor estimación. • El coeficiente de regresión (b) es una medida del progreso genético por unidad de tiempo. 19 37 Progreso genético estimado por regresión. • La respuesta a la selección, se expresa como desvío porcentual con respecto al grupo control. 100 x control controldaselecciona P PP 38 0 5 10 15 20 25 1 6 11 16 21 Años P es o d e V el ló n L im p io ( d es ví o p o rc en tu al ) Progreso genético estimado por regresión. Harden, 1969. Valores medios por generación Línea de regresión ajustada a los promedios, G 20 39 Método de campo. • Uno de los métodos es el de la repetición del genotipo en diferentes generaciones, denominados apareamientos repetidos o “repeat mating”). 1. Comparación de hermanos completos nacidos en diferentes años, con la finalidad de estimar E, y poder estimar el G (por sustracción). 2. Comparación de animales contemporáneos de diferentes generaciones, caso de comparación hija-madre, considerando la edad, y comparando la producción de las hijas de un grupo con otro dentro de padres. 40 Método de campo. 3. En programas en la que la reproducción es fundamentalmente mediante inseminación artificial, se utiliza la comparación de grupos sucesivos de progenie del mismo padre, nacidos en diferentes años. El cambio en el valor fenotípico de la progenie de año a año mide el cambio ambiental más la mitad del cambio genético, si lo desviamos con respecto a la población, se logra un estimado de la mitad del cambio genético, pudiéndose medir por la regresión ajustada a los promedios de cada generación. GP EGP EGP poblaciónprogenie población progenie 21 21 21 41 Método de campo. 4. Aplicación mediante modelos lineales, en la que nos permita estimar la tendencia genética lograda en las generaciones, a través de la línea paterna o línea materna, ya que nos dará valores ajustados por cada combinación padre x año, la que nos estimaría un cambio genético equivalente a la mitad. Por ejemplo el caso de la estimación del progreso genético logrado en vacunos de leche en los Estados unidos de Norteamérica. 42 Límites a la Selección. • La respuesta a la selección, en una determinada población puede que no muestre un cambio favorable del valor, la cual ha sido observada en animales criados en ambientes controlados, especialmente en aves, dado que por su corto intervalo de generación se ha logrado un número elevado de generaciones. • En especies con intervalos de generación considerados, no se ha observado dicha tendencia. 22 43 Límites a la Selección. 1. Reducción de la varianza genética aditiva. La selección tiene como objetivo mantener los animales de mayor valor productivo en la población, la que permite incrementar la frecuencia de los genes de mayor valor productivo, lo que conduce a una mayor homocigocidad, la que reduce la varianza genética aditiva, hasta que eventualmente los genes se fijen y no exista varianza genética, se entiende que la homocigocidad ha sido incrementada con genes idénticos por naturaleza. 44 Límites a la Selección. 2. Oposición a la selección natural. Muchas veces la selección natural ejerce una fuerza opositora a la selección artificial, la que no permite que se pueda observar un progreso genético. Factores como tasa de fertilidad en los animales, tasa de concepción, natalidad, viabilidad o mortalidad temprana, etc., hace que los animales destinados a ser progenitores de los futuros reemplazos sean mínimos, lo que no permite tener una intensidad de selección aceptable. 23 45 Límites a la Selección. 3. La sobredominancia de la característica. La que permite mantener a los individuos heterocigotos, manteniendo un equilibrio cuando las frecuencias génicas sean iguales (p = q = 0.5) 4. Correlación genética negativa y alta entre las características de importancia económica, en aves se observa una correlación genética negativa entre el nivel de puesta y el peso del huevo. 5. La interacción genotipo – medio ambiente.
Compartir