Principios de
Reproducción y Selección Animal
Los rasgos cuantitativos del ganado
lechero, tales como producción de leche, grasa y proteína, son
económicamente importantes para muchos productores lecheros
alrededor del mundo.
Estos rasgos varían de los
cualitativos, tales como color de pelo, debido a que en lugar de
caer dentro de categorías discretas (rojo, blanco, negro), los
valores de los rasgos cuantitativos varían en una escala
continua de posibilidades infinitas.
El gran número de posibilidades para un rasgo cuantitativo es
debido a:
* El gran número de genes
involucrados en la expresión del rasgo, conduciendo a muchos
posibles genotipos.
* El efecto significativo del medio ambiente agregando
variabilidad a los posibles valores que un rasgo puede tener.
La meta del mejoramiento genético
del ganado lechero es la de modificar la proporción de ciertos
genes de manera de que, dado a el medio ambiente en el que el
animal se encontrará sujeto, los rasgos de interés se expresen
en una forma que maximicen la ganancia del productor
lechero.
Por ejemplo, el mejoramiento genético
para producción de leche trata de incrementar los genes que
maximizan la producción de leche dado el medio ambiente (clima,
alimentación, manejo, etc) en el que la vaca expresará su
potencial.
Causas de cambios en la
frecuencia de los genes
Los cambios en la composición genética
de los animales se presentan de forma natural. Existen básicamente
cuatro fuerzas que alteran la frecuencia de algunos genes en la
población de animales. Mutación (cambio en la estructura del
material genético) y cambio casual o al azar (efecto del azar,
especialmente en poblaciones pequeñas) son impredecibles y por
lo tanto inútiles.
Aún así, desde el punta de
vista práctico, la selección y la migración son las
herramientas disponibles que tienen el productor para cambiar el
valor genético de sus hatos para un rasgo en particular.
Selección es el proceso que
permite que ciertos animales se reproduzcan más que otros. Como
resultado, animales con un genotipo deseado dejarán la mayor
descendencia. A medida que la selección es practicada de
generación en generación, algunos genes se hacen más
frecuentes y otros menos frecuentes en la población.
Por lo tanto, la selección genética
es un proceso de dos pasos. Primero, los animales con un
genotipo superior deben ser identificados y, segundo, estos
animales deben servir como padres para la nueva generación.
Migración envuelve el traer
animales a la población de otra población que posee una
frecuencia de genes diferente. El cruzamiento de especies
locales de bovinos (Bos indicus) con razas lecheras Europeas (Bos
taurus) es un ejemplo de migración genética. La forma más
importante de migración de genes en las poblaciones modernas de
ganado lechero es el mercado internacional (importación y
exportación) de semen.
Los conceptos detrás de la
selección
Figura 1: Distribución de los
registros de producción de leche--la curva de distribución
normal.
Para entender como funciona la
selección para un rasgo cuantitativo, necesitamos un buen
entendimiento de algunos conceptos importantes. La variación de
un rasgo en particular entre animales es la clave para el
proceso de selección.
En un rodeo con un promedio anual
de producción de 5.500 kg, algunas vacas pueden producir más
de 9.000 kg, mientras que otras pueden producir solamente 2.000
kg. Estos pueden ser solo los extremos, pero la producción de
leche de vacas individuales en un rodeo puede tener cualquier
valor entre estos dos extremos. Aún dentro de un rodeo, donde
uno puede llegar a creer que el medio ambiente es similar para
la mayoría de los animales, solamente cerca del 25% de la
variación total en producción de leche se debe a causas genéticas
(ver heredabilidad en Tabla 1).
Distribución normal
Distribución de los registros
de producción
Figura 2: Media y variancia son
dos características principales de la distribución normal.
A pesar de que las vacas producen
diferentes cantidades de leche, sus registros pueden agruparse
dentro de categorías. La Figura 1 es un ejemplo de la
distribución de los registros de producción de leche de 200
vacas categorizadas en 28 grupos. En este gráfico, cada bloque
representa una vaca.
Las vacas que producen de 2.000 a 2.250 kg pertenecen al primer
grupo (barra en el lado izquierdo del gráfico); moviéndose
hacia la derecha, cada grupo sucesivo se define de acuerdo al
anterior. El último grupo (barra en el lado derecho del gráfico)
incluye vacas que producen entre 8.875 y 9.000 kg de
leche.
Esta representación, llamada
histograma, nos da una idea de la media y la variación en
producción de leche. En nuestro ejemplo, 19 vacas produjeron de
5.250 a 5.500 kg, una vaca produjo entre 2.250 y 2.500 kg y
ninguna vaca produjo más de 8.750 kg. Cuando una línea es
trazada en la parte superior de cada barra de un lado a otro,
obtenemos una línea que posee la forma de una campana.
La mayoría de los rasgos
cuantitativos siguen este tipo de curva, que se refiere como
"curva normal" o "distribución normal". El
análisis de los registros (producción de leche, puntaje de
tipo, etc.) que se encuentra distribuído como "curva
normal" es la base de nuestro conocimiento del mérito genético
de vacas y toros para un rasgo en particular.
En una distribución normal, el número
más grande de animales se encuentra agrupado alrededor de la
media (la barra más alta), y a medida que nos movemos hacia
alta o baja producción de leche, el número de animales en cada
grupo decrece. La forma en que los registros se distribuyen
alrededor del punto central se llama varianza o desviación estándar.
Por ejemplo, los registros de
producción de las hijas de un toro forman una distribución
normal. Un animal que se encuentra lejos y a la izquierda de la
media es probable que tenga alto mérito genético. Aún así,
esto puede no ser verdad debido a que una vaca con un buen mérito
genético puede tener una pobre lactancia debido a una mala
alimentación, dificultad de parto u otros aspectos negativos de
manejo y efectos medio ambientales.
Como contraste, una vaca puede
tener registros de producción artificialmente altos que otras
en el hato debido a tratamientos diferenciales. Por lo tanto, es
necesario analizar cuidadosamente los registros de las vacas y
reconocer los efectos del medio ambiente en su desempeño. De
esta forma podemos revelar el verdadero mérito genético que
puede ser transmitido a la nueva generación.
Cambio genético por medio de la
selección
Por medio de la selección, el
cambio en el valor genético de los animales de una población
se encuentra afectado por la variación genética en la población,
la intensidad de selección, exactitud de selección e intervalo
generacional. El cambio en el valor genético puede resumirse
por medio de una simple ecuación:
Cambio genético por año=
Exactitud x Intensidad x variación
genética x Años por generación
Por lo tanto el cambio genético
por año será el mayor cuando la exactitud, intensidad y
variación genética son lo más grandes posibles y el intervalo
generacional es lo más pequeño posible.
Exactitud al seleccionar vacas y
toros
El factor principal que limita la
exactitud de la estimación del mérito genético para las vacas
es que viven dentro de un rodeo, esto significa dentro de un
estrecho rango de efectos medio ambientales. Como contraste, la
prueba de toros registrando el desempeño de muchas de sus hijas
en muchos hatos (prueba de progenie) hace que sea posible
obtener una alta exactitud al determinar su mérito genético.
Heredabilidad o h2
La heredabilidad es el porcentaje
del total de variación entre animales para un rasgo en
particular que se debe a los genes que han heredado (el resto
debido al medio ambiente). En general, cuando más alta es la
heredabilidad de un rasgo, más alta es la exactitud de selección
y mayor es la posibilidad de obtener una ganancia genética por
medio de la selección. Las heredabilidades que se indican en la
Tabla 1 se pueden interpretar de la siguiente manera:
* Menos de 0,1--baja
heredabilidad y baja posibilidad de ganancia genética por medio
de la selección.
* De 0,1 a 0,3--moderada heredabilidad y moderada posibilidad de
ganancia genética por medio de la selección.
* Más de 0,3--alta heredabilidad y alta posibilidad de ganancia
genética por medio de la selección.
Intensidad de selección para
vacas y toros
La intensidad de selección depende
solamente de la porción de población que se elige como padres.
Refleja cuanto del promedio de los padres seleccionados excede
el promedio de la población antes de la selección. Aún cuando
el desempeño reproductivo es bueno, la intensidad de selección
de las vacas en el rodeo es mínima comparada con la intensidad
de selección que se aplica a los toros.
Como resultado, la mayoría del progreso genético en el rodeo
proviene del semen de toros altamente seleccionados disponible a
través de la inseminación artificial. El potencial de ganancia
genética al seleccionar vacas es limitado por el hecho de que
la mayoría de las vacas deben permanecer en el rodeo para
mantener su tamaño y el número de descendientes (que pueden
ser probados en su progenie) se limita mucho más para vacas que
para toros.
Tabla 1: Heredabilidad y
correlación genética en algunos rasgos en vacas lecheras
Variación genética (desviación estándard)
La variación genética se puede
ilustrar como la dispersión de la curva campana alrededor de la
media. Una variación estrecha produce una curva estrecha y una
variación amplia produce una curva amplia (Figura 2). La
cantidad de variación genética influencia la cantidad de
ganancia genética de un programa de selección, cuanto mayor es
la variación genética, mayor será la respuesta a la selección.
De todas formas, la variación genética es una característica
de la población y no puede se cambiada por el criador.
En los Estados Unidos las
desviaciones estándares para la producción de leche, grasa y
proteína son 560, 22,5, y 19 libras respectivamente. La
desviación estándar para producción de proteína comparado
con producción de grasa indica que es más difícil hacer
progreso genético para producción de proteína que para
producción de grasa.
En países donde el promedio de
producción de leche es más bajo que en los Estados Unidos las
desviaciones estándares, probablemente, proporcionalmente
menores.
Intervalo generacional
El intervalo generacional es la edad
promedio de los padres cuando nace su descendencia. La edad a la
pubertad y duración de la gestación no se pueden cambiar; aún
así, el intervalo generacional puede incrementarse
significativamente cuando el índice de mortalidad es alto o el
porcentaje de preñez es bajo.
Un intervalo generacional típico
es el tiempo que toma completar la primer evaluación genética
de un toro para inseminación artificial: nueve meses de preñez
para obtener la ternera, dos años para que la ternera comience
la lactancia y otros 10 meses para que complete la lactancia.
Por lo tanto, en este caso, el intervalo generacional es de
cerca de cuatro años.
Cuanto más corto es el intervalo
generacional, más progreso genético por año puede realizarse.
Aún así, un intervalo generacional más largo puede
incrementar la exactitud de selección debido a que más
información se encuentra disponible con el tiempo (registro de
producción de leche de las hijas).
Respuesta correlacionada
Cuando se realiza la selección en
algunos rasgos, otros rasgos tienden a cambiar en forma
independiente o a variar en la misma dirección (correlación
positiva) o en la dirección opuesta (correlación negativa). La
interpretación de la magnitud de la correlación entre dos
rasgos como se presenta en la Tabla 1 son las siguientes:
* De 0,7 a 1,0, los rasgos
cambiarán juntos fuertemente.
* De 0,35 a 0,7, los rasgos cambiarán juntos de alguna forma.
* De 0 a 0,35, los rasgos cambiarán casi independientemente el
uno del otro.
Por ejemplo, la correlación
negativa entre producción de leche y porcentaje de grasa en la
leche (Tabla 1), hace difícil la selección de vacas para ambos
rasgos, alta producción de leche y alto porcentaje de
grasa.
Como contraste, la correlación
entre producción de leche y consumo de alimentos es fuertemente
positiva (+0,80). Por lo tanto las vacas seleccionadas por alta
producción de leche tienden a comer más.
Fuente:
Manual de Mejoramiento animal
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