herramientas de selección genética en el siglo xxi

Report
Horacio Larrea
Enrico Banchi
“Solamente los imbéciles
no cambian de opinión”
Una vaca perfecta y
honesta
pocos desordenes
metabólicos y siempre
manteniendose en buen estado
celos regulares,
preñandose en 1ª servicio
Siempre parió sin
asistencia
12,5 AÑOS DE
SOBREVIDA
194.826 kg DE LECHE
alta ingestión de alimentos,
resistente a mastitis
altas producciones de leche, con bajo
mantenimiento
Camina aun sin dificultad,
raramente necesitando ser desvazada
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
DA
40
Milk Fever
Repro (Metritis)
30
Retained Placenta
20
Respiratory
10
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)
% Daughter Survival to:
2nd Calving
3rd Calving
4th Calving
115
85%
68%
47%
110
80%
62%
42%
105
75%
56%
36%
100
70%
50%
31%
95
65%
44%
26%
90
59%
38%
21%
85
54%
32%
16%
Expected Reproductive Performance
by Daughter Fertility of Sire
Daughter Fertility
(RBV)
Conception Rate
Days Open
Cows
Heifers
115
69%
81%
111%
110
66%
79%
115%
105
62%
78%
120%
100
59%
76%
124%
95
56%
74%
128%
90
53%
73%
133%
85
50%
71%
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 microorganismos y los reconoce ante los ataques
siguientes
− Las respuestas son
cada vez más
rápidas y
fuertes
• Específicos y
duraderos
Innate
Immunity
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
Immune
Respons
e
– Tanto viral como
bacterianas
Immune Response Genes
Better Response to Commercial Vaccines
Mejor respuesta a las vacunas comerci
ELISA OD
LsMEANS OF SERUM ANTIBODY TO J5 E. coli VACCINE
Wagter & Mallard et al 2000 JDS 83:488
GreaLterLas
Las vacasAlas
HIRvacody
tienenin
Colostrum
&
Milk
Mejor calidad de calostro con más
anticuerpos
3
OD ELISA
2.5
2
High
Ave
Low
1.5
1
0.5
0
wk 0
wk 2
wk 3
wk 4
wk 6
Wagter & Mallard et al 2000 JDS 83:488
Vacas HIR tienen menor incidencia a enfermedades
% Disease Occurrence
16.00%
14.00%
14.40%
12.00%
11.30%
10.00%
8.00%
7.50%
6.00%
4.00%
2.00%
0.00%
High
Average
Low
n= 64 herds
Thompson-Crispi, K. et al. 2011 Report to the Genetic Evaluation
Board, CDN
Resitencia a Mastitis
% de vacas sin mastitis
según su clasificación en
AMIR (64 tambos de
Canada)
95
90
85
Low
Average
80
High
75
Days in Milk
390
360
330
300
270
240
210
180
150
120
90
60
30
70
0
% of mastitis-free cows
100
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%
43%
Convencional
Sexado
80%
56 day unadjusted NRR
70%
SEMEXX™ vs. Conventional Semen
Fertility
CDN72.7%
data - November
2009
72%
60%
50%
40%
52.4%
30%
20%
10%
0%
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
Averag
e
Chang
e
Trait
Averag
e
Chang
e
TPI
-170
Productive Life
-1.15
Milk
-377
DPR
+0.35
Fat
-19
PTAT
-0.33
Protein
-13
Udder Composite
-0.43
Somatic Cell
-0.01
Foot & Leg Selner, Holstein World - April 2012
+0.07
Choice of
bulls
Top 10
bulls in Jan
2010
Top 20
bulls in Jan
2010
Trait
Average Average
in 2010 in 2012 Difference
TPI
2311
2080
-231
NM$
718
480
-238
TPI
2228
1959
-269
NM$
668
503
-165
Selner, Holstein World - April 2012
2008 GPA vs. 2012 Proven
Bulls
Fix & del.
Avg.2008 Avg.2012
LPI
No. GPA LPI
Bias S.Proof
All bulls
1312
924
624
-300
-229
Top 100 in 2008
100
1957
1335
-622
-206
Top 35 born 2003
35
1034
629
-405
-364
Top 35 born 2004
35
1409
928
-481
-452
Top 35 born 2005
35
1885
1267
-618
-128
Top 35 born 2006
35
2118
1242
-876
-286
Top 35 born 2007
35
1474
1250
-224
-121
Source: Sargolzaei and Chesnais, 2012
100
Reliability (%)
Progeny
Proven
Sires
±425
LPI
Points
90
80
70
Genomic
PA
Sires
±730
LPI
Points
60
50
40
PA
Young
Sires
±940
LPI
Points
30
20
-1200 -1000 -800
-600
-400
-200
0
200
400
600
Confidence Range for 90% of the Population
800
1000 1200
Top 30 GPA
Bulls Aug. 2012
100
Reliability (%)
Proge ny
Prove n
Sire s
80
70
Ge nomic
PA
Sire s
60
-730
Top 30 Proven
PA
Bulls Aug. 2012
100
Young
90
-1200
-425 -1000
80
+730
50
40
30
Sire s
ogeny
oven
ires
±425
LPI
Points
90
±425
20
LPI
-800
0
200
400
600
+425 -600 -400
Points -200
Confidence Range for 90% of the Population
80
70
±730
60 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800
1600 1800 2000
LPI
1724
1801
502149
40
2574
24232531
Points
31533261
±940
3883
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 mayoría de los toros
genómicos estan emparentados, una estimación
realista rondaría el 80-85%.
Muchas gracias

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