Guías prácticas en producción porcina. Mejora genética

DOSIER DE

PRESENTACIÓN GUÍAS PRÁCTICAS

N PRODUCCIÓN PORCINA

M jora genética Luis Varona Aguado

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GUÍAS PRÁCTICAS EN PRODUCCIÓN PORCINA

Mejora genética

GUÍAS PRÁCTICAS

N PRODUCCIÓN PORCINA

M jora genética Luis Varona Aguado

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En esta guía se explican de forma visual y práctica los procedimientos de mejora genética porcina de las empresas de selección. Se describen las principales estrategias de mejora genética, los objetivos y criterios de selección habitualmente utilizados en porcino, los métodos de valoración genética de reproductores y las perspectivas futuras que puede ofrecer la genética a la producción porcina.

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PÚBLICO OBJETIVO:

✱ Veterinarios especialistas en producción animal. Porcino ✱ Técnicos en producción animal Porcino ✱ Estudiantes de veterinaria PVP FORMATO: 17 × 11 cm NÚMERO DE PÁGINAS: 80 NÚMERO DE IMÁGENES: 25 ENCUADERNACIÓN: tapa rústica, wire-o ISBN: 9788418339226 FECHA DE PUBLICACIÓN: enero 2021

29 €

Autores LUIS VARONA AGUADO Doctor en Veterinaria por la Universidad de Zaragoza. Catedrático de Producción animal en la misma Universidad. Especializado en el desarrollo de procedimientos estadísticos para su aplicación en mejora genética animal. Autor o coautor de más de 160 artículos indexados y revisor de numerosas revistas científicas.

PUNTOS CLAVE:

➜ Introducción a los procedimientos usados por las empresas de mejora genética porcina. ➜ Acerca a los profesionales implicados en la producción los criterios básicos sobre mejora genética que permiten al lector una adecuada toma de decisiones. ➜ Repasa las estructuras y valoraciones genéticas actuales, con nociones sobre su futuro. ➜ Lectura amena y formato muy cómodo y atractivo.

Presentación de la obra La importancia económica del sector porcino se ha incrementado considerablemente en las últimas décadas. En España, supone más del 36 % de la producción final ganadera y del 17 % de la producción final agraria y proporciona más de 300.000 empleos directos.

Una de las principales causas de la actual importancia del sector porcino se debe al éxito de los esquemas de mejora genética, que han proporcionado una auténtica revolución en los índices productivos y reproductivos de las explotaciones porcinas. En la actualidad, la mejora genética porcina se realiza por parte de un número reducido de empresas, tanto nacionales como internacionales, que proporcionan reproductores a las explotaciones de producción. Por este motivo, para gran parte de los profesionales implicados en la producción, las estrategias de mejora genética estás muy alejadas de sus tareas cotidianas.

Sin embargo, una correcta elección de los reproductores está estrechamente ligada al éxito económico de las explotaciones.

El objetivo de esta obra es proporcionar una introducción sucinta de los procedimientos de mejora genética que utilizan las empresas de mejora genética porcina. El potencial lector del libro es el profesional de la industria porcina o los estudiantes de veterinaria o ingenierías agroalimentarias, que sin tener una implicación directa en la estructura de las empresas de mejora genética porcina, requieren de unos conocimientos básicos de estos procesos para adquirir criterios básicos que le permitan una adecuada toma de decisiones.

Luis Varona Aguado

Mejora genética

El autor

El Dr. Luis Varona es licenciado (1990) y doctor (1994) en Veterinaria por la Universidad de Zaragoza. Posteriormente, ha obtenido un grado de especialización en Bioinformática (Universitat Oberta de Catalunya, 2011) y una licenciatura en Humanidades (Universitat Oberta de Catalunya, 2013). Su formación posdoctoral se llevó a cabo en la Universidad de Georgia —EE. UU.— (1997-98) y en la Universidad de Aarhus —Dinamarca — (20052006). Su trayectoria profesional se desarrolló en el IRTA —Institut de Receca i Tecnologia Agroalimentaria — (1998-2007) y desde 2007 en la Universidad de Zaragoza, donde obtuvo el puesto de catedrático de Genética en 2012. Su trayectoria investigadora se ha centrado, por una parte, en el desarrollo de nuevos procedimientos estadísticos para su aplicación en mejora genética animal y, por otra, en la detección de genes de interés en producción porcina. A lo largo de su carrera ha publicado más de 160 artículos indexados, ha dirigido cinco tesis doctorales y cuatro tesis de máster. Además, ha servido como revisor de numerosas revistas científicas y como editor asociado de las siguientes revistas: Canadian Journal of Animal Science, Journal of Animal Science, Spanish Journal of Agricultural Science, Frontiers in Genetics y Genes, y es miembro del comité permanente del Congreso Mundial de Genética Aplicada a la Producción Animal (WCGALP) y vocal de genética de la Unión de Entidades Españolas de Ciencia Animal (UEECA). Su trabajo se ha visto reconocido con la invitación como ponente tanto en congresos nacionales e internacionales y la impartición de cursos o conferencias en numerosos centros de investigación y universidades nacionales y extranjeras.

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Luis Varona Aguado

Índice de contenidos 1. Evolución y genética de la especie porcina Evolución Domesticación El genoma porcino

2. Principios de mejora genética Desarrollo de la mejora genética Selección Cruzamiento

3. La estructura de la mejora genética porcina Tipos de cruzamiento Líneas maternas Líneas paternas El esquema piramidal

4. Objetivos y criterios de selección Objetivos de selección Caracteres reproductivos Caracteres de crecimiento y eficiencia alimentaria Caracteres de calidad de la canal Caracteres de calidad de la carne Otros caracteres

5. Valoración genética de reproductores El mejor predictor lineal insesgado (BLUP) Ponderación económica de los caracteres

6. Genómica y nuevas tecnologías Genes mayores en mejora genética porcina Selección genómica (I) Selección genómica (II) Nuevas tecnologías El futuro de la mejora genética porcina

Bibliografía

Plaza Antonio Beltrán Martínez, 1 Centro Empresarial El Trovador planta 8, oficina 50002 Zaragoza, España

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+34 976 461 480

GUÍAS PRÁCTICAS

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Principios de mejora genética

Mejora genética

Desarrollo de la mejora genética La mejora genética es la rama de la ciencia que utiliza las bases científicas de la genética con el objetivo de conseguir las características fenotípicas deseadas en poblaciones de animales o plantas. Desde que se produjeron los procesos de domesticación, el ser humano siempre ha elegido como reproductores a aquellos individuos que mejor se adaptaban a sus gustos o necesidades, lo que dio lugar a una mejora genética empírica.

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Las primeras aproximaciones “científicas” a la mejora genética tuvieron lugar durante la ilustración, debido a su afán clasificatorio de la naturaleza. La principal estrategia que se desarrolló fue el apareamiento entre “iguales” o “parecidos” que dio como resultado la aparición de las razas que conocemos hoy en día.

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

A lo largo del siglo XX, y gracias al desarrollo de la genética y de la estadística, las estrategias de mejora genética animal se formalizaron de manera rigurosa y han permitido el desarrollo de las dos principales estrategias tradicionales de la mejora genética animal: la selección y el cruzamiento (Falconer y McKay, 1996).

Selección

Cruzamiento

Se basa en la elección de los reproductores de la siguiente generación de acuerdo con unos criterios de selección, con la premisa de que sus descendientes obtendrán mejores rendimientos fenotípicos para los objetivos de selección deseados (fig. 1).

Utiliza reproductores de distintas poblaciones con el objetivo de obtener individuos con fines exclusivamente productivos (fig. 2).

Reproductores

Produce un incremento acumulativo del rendimiento fenotípico, ya que se transmite a la descendencia.

Genera un beneficio no acumulativo.

Duración de la mejora (fig. 3)

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Principios de mejora genética

Generación

Población general

Mejora genética

Individuos seleccionados (reproductores) Figura 1. Esquema del mecanismo de selección. Los mejores animales de la población (respecto al objetivo de selección; tamaño) son elegidos como reproductores de la siguiente generación, en la que de nuevo se elegirán a los mejores animales, sucesivamente. La mejora se acumula con el paso de las generaciones.

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

Individuos cruzados AB×C: toda la descendencia se destina al mercado

Raza maternal A F1 Cruce A×B

Raza maternal B

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Raza paternal C

Figura 2. Esquema de un cruzamiento a 3 vías en porcino: raza maternal A, raza maternal B y macho finalizador (de la raza C). El símbolo indica que esos animales se usan como reproductores dentro de la misma raza.

El indica que esos animales se desechan y van a matadero. Los individuos cruzados AB×C tienen unos rendimientos mayores que cualquiera de sus progenitores.

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Principios de mejora genética

Mejora genética

Rendimiento

Selección y cruzamiento Solo cruzamiento Solo selección Sin selección ni cruzamiento

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Figura 3. Efecto de las diferentes estrategias de mejora genética en el rendimiento.

Adaptado de Legates y Warwick (1992).

Tiempo

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

Selección El éxito de un esquema de selección se mide en la respuesta a la selección, que se define como la modificación en la media fenotípica (o productiva) por unidad de tiempo (Falconer y McKay, 1996). Esta respuesta, de modo simplificado, depende de cuatro parámetros fundamentales que se relacionan mediante la siguiente fórmula y que se explican a continuación:

i × r × σa R= L

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R: respuesta a la selección i: intensidad de selección r: precisión σa: desviación típica genética aditiva L: intervalo generacional

Figura 4. Componentes de la respuesta a la selección.

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Principios de mejora genética

Mejora genética

◗ La intensidad de selección (i) mide, en unidades estandarizadas (desviación típica), la superioridad de los individuos seleccionados con respecto a la media de la población. Por lo tanto, si el número de reproductores seleccionados es muy pequeño, su superioridad con respecto a la media de la población (la intensidad de selección) será más grande. Por el contrario, si el número de reproductores que intervienen en la formación de la generación siguiente es mayor, la intensidad será más pequeña. ◗ La precisión (r) mide la capacidad predictiva de los valores genéticos aditivos de los reproductores potenciales. Es un parámetro que oscila entre 0 y 1, de forma que valores muy pequeños indican que, con la información disponible, apenas se tiene capacidad para predecir el mérito genético de los candidatos (es decir, no se dispone de herramientas eficaces para elegir bien a los reproductores), mientras que valores más altos indican que se dispone de un conocimiento más certero del mismo. La precisión depende en gran medida de la heredabilidad (h2) del carácter, que mide el porcentaje de variabilidad de origen genético aditivo (varianza genética aditiva) con respecto a la variabilidad total del carácter (varianza fenotípica).

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

◗ La desviación típica genética aditiva (σa), que expresa la variabilidad del carácter. Si la población es muy homogénea genéticamente, la respuesta posible a la selección es menor, ya que los individuos con mayores valores genéticos apenas se diferenciarán de la media de la población. Por el contrario, si la variabilidad genética es muy grande, la respuesta esperada es mayor.

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◗ El intervalo generacional (L) mide la diferencia en edad entre los individuos que se incorporan como reproductores y los que son eliminados. La prolongación de la vida reproductiva de los individuos incrementa el intervalo generacional y, por lo tanto, reduce la respuesta a la selección por unidad de tiempo. Por el contrario, si los reproductores son reemplazados a una edad más temprana, el intervalo generacional se reduce y la respuesta a la selección se incrementa.

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Principios de mejora genética

Mejora genética

Cruzamiento El objetivo del cruzamiento es la mejora genética de una población mediante dos mecanismos: la heterosis o vigor híbrido, y la complementariedad (Falconer y McKay, 1996).

La heterosis o vigor híbrido es un fenómeno genético que se manifiesta en la superioridad del individuo híbrido o cruzado con respecto a la media de sus progenitores (fig. 5). Se trata de un fenómeno generalizado en poblaciones de animales y plantas y tiene una mayor relevancia en los caracteres relacionados con la adaptación evolutiva (la capacidad de dejar descendientes en la generación siguiente).

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En el porcino, los principales ejemplos de estos caracteres son todos aquellos relacionados con el rendimiento reproductivo de la cerda. La heterosis puede producirse porque el individuo en producción sea híbrido (heterosis individual), porque lo sea su madre (heterosis materna), o porque lo sea su padre (heterosis paterna).

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

Media de las poblaciones A y B

Heterosis

Media de la población A×B Media de la población B

Media de la población A 21

Figura 5. Vigor híbrido o heterosis (H). Los individuos cruzados son mejores que la media de sus padres (heterosis individual).

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Principios de mejora genética

Mejora genética

La complementariedad es una estrategia de mejora genética que utiliza características específicas de varias poblaciones para buscar una combinación óptima con fines productivos. Por ejemplo, en porcino, es habitual usar como madre a una cerda con gran capacidad reproductiva para complementarla con un padre que aporte velocidad de crecimiento, eficiencia alimentaria o calidad de la canal o de la carne (fig. 6) a sus descendientes.

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Los lechones de esta descencencia serán muchos (porque su madre tiene una alta prolificidad) y crecerán más rápidamente que su madre (o serán más eficientes, etc.), porque su padre les aporta genes que mejoran estos caracteres, comparados con los de su madre.

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PRINCIPIOS DE MEJORA GENÉTICA

◗ ◗

Línea A Alto crecimiento Prolificidad media-baja

◗ ◗

Línea B Crecimiento medio-bajo Alta prolificidad

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◗ ◗ ◗

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Individuos A×B Crecimiento medio-alto (media de las dos líneas) Tamaño de camada grande (solo depende de la línea B) Estos individuos no se reproducen, irán al mercado

Figura 6.

Complementariedad: la línea A tiene alto crecimiento y la línea B alta prolificidad, el cruce entre A como padre y B como madre produce gran número de lechones con un crecimiento intermedio entre A y B.

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