Unidad 1: Genética de los caracteres productivos María José Amores V. Mejoramiento genético animal MVET 4227 Contenido 1.1 Introducción: historia del mejoramiento genético animal y perspectivas a futuro, efectos negativos del mejoramiento genético. 1.2 Conceptos básicos, objetivos de cría y mejora genética. 1.3 Fuentes de información para la mejora genética. 1.1 Introducción: historia del mejoramiento genético animal y perspectivas a futuro, efectos negativos del mejoramiento genético. MVET4227 Construcción grupal de conceptos • ¿Qué es genética? • ¿Qué es mejoramiento? • ¿Qué es Mejoramiento Genético? • ¿Más es siempre mejor? 1.1 En los inicios • Los animales no presentaban características de raza comunes entre ellos. • Robert Bakewel 1760 y sus contemporáneos establecen el inicio de las razas puras. • Promovió la idea de "criar al mejor para el mejor". • Selección enfocada en mayor producción, extremidades cortas y cabeza chica, calidad de carne, precocidad, consumo y conversión alimenticia. • Trabajó con Test de producción y progenie,. Se le atribuyen las siguientes razas: Shire (Percherón) Longhorn El ganado Longhorn tenía mejor crecimiento y usaba menos alimento que otras reses. Leicester A partir de la raza antigua Lincolnshire. La nueva oveja tenía un vellón de buen calidad, un hombro graso. Cría y mejoraminento en el siglo XIX Charles Darwin (1809 - 1882) "El origen de las especies" Gregor Mendel (1822 – 1884) 1865 "Bases de la herencia" Siglo XX Ronald Fisher (1890 – 1962) La diversidad de expresión de un rasgo podía depender de la participación de un gran número de los llamados factores mendelianos (genes). Sewall Wright (1889 – 1988) J.B.S Haldane (1892 – 1964) Fundadores de la genética poblacional teórica. Padre del Mejoramiento genético cuantitativo moderno Jay Lawrence Lush (1896 – 1982) Libro: "Animal Breeding Plans" Y con él vienen otros científicos que desarrollaron toda la base estadística y la combinación con el estudio de genes para la los sistemas modernos de mejora genética. Tendencias de la producción ganadera Cambio en la demanda de los consumidores Cambio en la demanda de . los consumidores Crecimiento poblacional; tierras destinadas a la producción: alimentos, biocombustibles, flores; impacto ambiental Investigación científica hacia la obtención de la eficiencia productiva. Hambruna Desafíos mundiales: Hambruna Superpoblación Calentamiento global Progreso genético a partir del final de la segunda guerra mundial... Unidad 1: Genética de los caracteres productivos 1.1 Introducción: historia del mejoramiento genético animal y perspectivas a futuro, efectos negativos del mejoramiento genético. 1.2 Conceptos básicos, objetivos de cría y mejora genética. 1.3 Fuentes de información para la mejora genética. Clase 2 Conceptos básicos de genética Genes, genotipos, fenotipos, expresión, ambiente. Especie, raza, línea, biotipo. Solo para recordar... GEN Unidad molecular de almacenamiento de la información genética Unidad de la herencia Gen: Función, estructura, transmisión, mutación, evolución. Codifica proteína (Transcripción, Traducción). Proteína ➔ Gen ALELO GENOTIPO FENOTIPO Expresión del genotipo del individuo modificada por el ambiente. Conjunto de rasgos. No necesariamente características físicas visibles sino “observable”: Enzimas, Rasgos conductuales. Fenotipo = Genotipo + Ambiente Polifenismos. GENOTIPO Y FENOTIPO Fenotipos originados de distintos genotipos: Misma proteína codificada por genes distintos (Variación de codones) Correlación el fenotipo observado con el genotipo. ¿El genotipo se expresa siempre de forma observable en un fenotipo? Plasticidad fenotípica: Insectos sociales CROMOSOMAS Estructuras filiformes formadas por ADN y proteínas. Se encuentran en el núcleo de la célula. CROMOSOMAS HOMOLOGOS AUTOSOMAS SEXOSOMAS CARIOTIPO HAPLOIDES / DIPLOIDES Células Haploides: Un juego de cromosomas ej. Espermatozoides, Óvulos, Machos insectos sociales. Células diploides: Dos pares de cromosomas ej. Mayoría de animales superiores. Poliploidía LOCUS Ubicación en el cromosoma de un gen. Singular: Locus Plural: Loci Cartografía Genética HOMOCIGOTO Vs HETEROCIGOTO HOMOCIGOTO: Dos alelos idénticos en el mismo locus en cromosomas homólogos. Ambas formas iguales de un gen heredado por los padres Raza → cruza selectiva →Homocigosis HETEROCIGOTO: Dos alelos diferentes en el mismo locus en cromosomas homólogos. Ambas formas diferentes de un gen dado. ALELO DOMINANTE Alelo que se expresa en el fenotipo en: Homocigosis AA → expresa Heterocigosis Aa → Expresa ALELO RECESIVO Alelo que solo expresa en el fenotipo en homocigosis: aa → Expresa fenotipo Aa → No expresa pero se hereda Conceptos generales BIOTIPOLOGÍA Especie • Una especie se define a menudo como grupo de organismos capaces de entrecruzarse y de producir descendencia fértil. Es un grupo de poblaciones naturales cuyos miembros pueden cruzarse entre sí, pero no pueden hacerlo -o al menos no lo hacen habitualmente- con los miembros de poblaciones pertenecientes a otras especies; por tanto, el aislamiento reproductivo respecto de otras poblaciones es crucial. En muchos casos los individuos que se separan de la población original y quedan aislados del resto, pueden alcanzar una diferenciación suficiente como para convertirse en una nueva especie. Raza Variedad • Especie cultivada y mejorada. • Bos taurus taurus y Bos taurus indicus. Mestizo • Cruzamiento entre individuos de raza diferente. Híbridación • Cruzamiento de dos animales de distintas especies. • Mula: yegua con pollino (asno macho) • Burdégano: caballo con asno hembra. • Zebroide: cebra macho y yegua. • Bífalo o cátalo: Bos taurus y Bos bison. Angus con búfalo americano. Fértiles Biotipo • Individuo perteneciente a una raza que ha desarrollado características propias de la zona en la cual se ha adaptado. Biotipo ecuatoriano de la raza Holstein. Contenido 1.1 Introducción: historia del mejoramiento genético animal y perspectivas a futuro, efectos negativos del mejoramiento genético. 1.2 Conceptos básicos, objetivos de cría y mejora genética. 1.3 Fuentes de información para la mejora genética. Clase 3 Objetivos de cría y mejora genética MVET 4227 María José Amores Claves en el mejoramiento animal 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Se selecciona a los animales que producen una siguiente generación que en promedio es superior a la actual. La selección natural es importante para la adaptación. Los rasgos deben ser heredables: capacidad el rasgo para transmitirse de padres a descendientes. La domesticación requiere rasgos específicos, por lo tanto continúa. La cría selectiva inicia hace 250 años, actualmente está impulsada por el desarrollo de la genética molecular. Las actividades están directamente relacionadas con el desarrollo de la sociedad. Se aumentó la cantidad de productos derivados de la cría animal gracias a la mejora genética. Los resultados no solo han sido positivos, también se han producidos alteraciones morfológica que afectan la salud y el bienestar. Desafíos para la cría ¿Qué pasa en las poblaciones pequeñas? Definir el objetivo... • Demanda mercado: Alimento Salud y bienestar de los aniimales. Adaptación a la calidad de alimento. Adaptación al clima y condiciones extremas. • El objetivo de la cría y mejoramiento genético es la especificación de los rasgos que deben mejorarse, incluido el énfasis que se da a cada uno de ellos. Da la dirección en la que se quiere mejorar la población. • El programa de cría y mejora genética es una programación de los objetivos de cría y mejora genética definidos para la producción de una próxima generación de animales. • Es la combinación de registros de los rasgos seleccionados, la estimación de los valores de cría y mejora genética, la selección de los padres potenciales y el programa de cría y mejora genética para padres seleccionados, incluyendo métodos de reproducción (artificial) apropiados. Sistema de producción • ¿Por qué razón se cría y se hace mejoramiento genético en los animales? • ¿De qué manera se comercializan los productos y los animales? • ¿Cuáles son los aspectos importantes de la alimentación y la gestión? • ¿Están organizados los criadores? • ¿Existe ya un programa de cría y mejoramiento genético? • ¿Qué características pueden registrarse o medirse? • ¿Se puede aplicar la reproducción artificial? Elección de la raza apropiada Objetivos de la producción • Mejora de productividad • Mejora conversión de alimentos • Mejora reproducción, salud y supervivencia • Bienestar e impacto ambiental Unidad 1: Genética de los caracteres productivos 1.1 Introducción: historia del mejoramiento genético animal y perspectivas a futuro, efectos negativos del mejoramiento genético. 1.2 Conceptos básicos, objetivos de cría y mejora genética. 1.3 Fuentes de información para la mejora genética. Clase 4 Fuentes de información para la mejora genética MVET 4227 Genotipos: formas de acción genética Mecanismos intraalélicos •Dominancia completa •Dominancia incompleta •Codominancia •Sobredominancia Mecanismos interalélicos •Ligamiento •Herencia ligada / influenciada por el sexo •Epistasis •Genes aditivos •Genes letales, semiletales, deletéreos o nocivos •Pleiotropía •Alelos múltiples •Penetrancia •Expresividad •Serie alélica Los genotipos codifican distintas formas de fenotipos: caracteres cualitativos y cuantitativos. Identificación de genes: Genética molecular • Identificación de genes deseables para el programa de mejora. • Identificación de genes indeseables para el descarte de individuos portadores. • La identificación de genes puede reducer el tiempo de prueba de los reproductores. Fenotipos: • Carácter cualitativo: Carácter que expresa una cualidad, usualmente controlado por uno o muy pocos genes y con poco o ningún efecto del ambiente sobre la expresión del carácter. Las formas que puede tomar un carácter cualitativo son clases perfectamente discontinuas. • Carácter cuantitativo: carácter que expresa una cantidad, usualmente son controlados por muchos genes con un pequeño efecto de cada gen sobre el carácter y tienen una gran influencia del ambiente sobre su expresión. Las formas que puede tomar un carácter cuantitativo son tan variadas (muchos fenotipos) que la distribución de frecuencia de los fenotipos sigue una distribución de tipo continuo. Caracteres cualitativos Caracteres cuantitativos: ejemplos Parámetros cárnicos Parámetros de producción de lana Parámetros reproductivos Parámetros de producción lechera Parámetros de crecimiento Parámetros de consumo de alimento. ¿Dónde encontrar la información? 1. Registros individuales 2. Registros familiares 1. Registros individuales: cualitativos y cuantitativos Caracteres deseables Caracteres indeseables 2. Registros familiares: árbol genealógico Pedigree recomendaciones • • • No entusiasmarse por parientes célebres pero remotos. Evaluar el índice de parentesco en cruzamientos endogámicos: Controlar características genéticas cualitativas indeseables, perjudiciales, subletales y letales Registros productivos de los ancestros Parientes directos: herencia en línea directa de los rasgos deseables cualitativos y cuantitativos → Abuelos, padres, hijos. • Datos productivos de los ancestros directos e indirectos permiten evaluar la capacidad de que esos rasgos se encuentren en los reproductores que estamos evaluando. Regresiones estadísticas permiten evaluar la probabilidad de que los reproductores evaluados hereden los rasgos deseables de sus ancestros directos → PRUEBAS DE PROGENIE Parientes indirectos: colaterales → hermanos, primos, tíos. Correlaciones estadísticas permiten evaluar la probabilidad de que los reproductores evaluados compartan la misma genética que sus parientes colaterales.
