Bases Teóricas para el Mejoramiento Genético de Tilapias

Bases Tericas para el Mejoramiento Gentico de

Tilapias

THOMAS GITTERLE Ph.D

CENIACUA

Bases Tericas para el Mejoramiento Gentico de Tilapias

Conceptos bsicos de la gentica poblacional

Estrategias de mejoramiento

Tipos de seleccin

Interaccin genotipo-ambiente

Programa nacional de mejoramiento de la tilapia en Colombia

Conceptos Bsicos de la Gentica Poblacional

Definiciones Consanguinidad Heterosis Seleccin Mutacin Migracin Deriva Gentica Distancia gentica entre poblaciones Equilibrio Hardy-Weinberg


Definiciones: Fenotipo: cualquier rasgo medible o distintivo de un

individuo. Genotipo : Es la informacin gentica del individuo y

codifica sobre su fenotipo Locus. La posicin de un gen o el gen como tal Alelo. Es una de las formas variantes de un gen en un

locus Homocigoto. La unin de gametos portadores de dos

alelos idnticos (AA) o BB Heterocigoto: La unin de gametos portadores de alelos

diferentes (AB).


Definiciones:Ej: gen del color en tilapias

(dominancia incompleta). Tres fenotipos: negro, rojo y

albino Dos alelos A y B Tres genotipos AA, AB y BB

Ej: Gen del color en truchas (dominancia completa)

Dos fenotipos: plateados y albino Dos Alelos A y a Tres genotipos AA, Aa y aa


Definiciones:Frecuencias Frecuencia allicas. Proporcin de cada alelo individual en la poblacin Dos alelos A y B Freq A (p) + Freq B (q) = 1; p+q =1

Frecuencias genotpicas: Proporcin de cada una de las las combinaciones allicas en una poblacin: Dos alelos A y B Freq AA (p2) + Freq AB (2pq) + Freq BB (q2)

p2 + 2pq + q2 = 1


Consanguinidad

Se genera al producir progenies de padres emparentados Auto-fertilizacin Cruces entre hermanos enteros o entre hermanos medios

En poblaciones pequeas y cerradas se produce consanguinidad en el tiempo aunque los cruzamientos sean al azar

ConsanguinidadCoeficiente de consanguinidad (F)

Probabilidad que dos alelos sean idnticos por ascendencia (origen comn)

La tasa de consanguinidad acumulada (F) por generacin de una poblacin cruzada al azar es:

eNF

21

=

Donde Ne es el numero de individuos que se reprodujeron efectivamente: es el tamao de una poblacin ideal

NF

21

=Poblacin ideal hace referencia a: Los cruzamientos se hacen con individuos de la misma lnea (no hay migracin)

Las generaciones son discretas no se sobreponen

Los animales reproductores son los mismos en cada generacin y deben transmitir sus genes a la siguiente generacin.

Los cruzamientos son al azar entre individuos

No hay seleccin y la mutacin se descarta

Consanguinidad

fm

fme NN

NNN

+=

4

Generalmente, el tamao de la poblacin efectiva en tilapias es pequea debido a su alta fecundidad.

se pueden utilizar muy pocos reproductores para conformar la siguiente generacin de cra

una acumulacin rpida de la consanguinidad.

Consanguinidad

Por ejemplo: con Nm machos y Nf hembras usados en cada generacin el tamao de la poblacin efectiva es:

Consanguinidad

272010

)20))(10(4(

=

+=eN e

NF

21

=

Ejemplo:

Si se tiene una proporcin sexual de 1 Macho por 2 hembras

el numero efectivo de machos reproducindose por da es de

10 (20 hembras) entonces:

Segn la frmula:

F = 1.88% por generacin

Consanguinidad

Ejercicio. En una proporcin sexual de 3 hembras por 1 macho:

Que numero de hembras y macho son necesarios cruzar por generacin para que el coeficiente de consaguinidad sea menor a 1%

Formulas

fm

fme NN

NNN

+=

4eN

F21

=

Consanguinidad

Consecuencias de la consanguinidad:

aumenta la frecuencia de homocigotos

expresin de alelos recesivos

la mayora de deformaciones y algunas enfermedades son

recesivas

se expresan mas frecuentemente en poblacin consanguneas

se afecta el fitness de la poblacin (reproduccin, sobrevivencia

etc)

depresin por consanguinidad

Consanguinidad

Poblaciones de O. niloticus Fis

Naturalizadas 0.8813(0.067)Domesticadas 0.8223(0.023)

Costa Atlntica Colombiana

Ejemplos de niveles de consanguinidad: (Fis)

O.niloticus

Tomado de Narvaez 2006AIT = Chitralada (Tailandia)

GIFT = Genetic imporved farmed tilapia (Tailandia)

IDRC = Tailandia

GTT = Alemania

Rutten et al., 2004

Consanguinidad

Ejemplos de niveles de consanguinidad: (Fis)

Tilapia roja (Llanos, Huila, Valle, Atlntico, Caldas)

Poblaciones de Tilapia spp Fis

pob 1 0.4132pob 2 0.3346pob 3 0.3688pob 4 0.3534pob 5 0.4190pob 6 0.2060

Regiones colombianas


Exocra o entrecruzamientosEs el efecto contrario a la consanguinidad: Incrementa la freecuencia de heterocigotos

Reduccin de la probabilidad de expresin de genes recesivos

Incrementa el Fitness

Pude expresar Vigor Hbrido

Funciona en: Cruces entre especies y Cruces entre individuos de la misma especie:

Conceptos Bsicos de la Gentica Poblacional Seleccin

Existe seleccin cuando unos genotipos en particular tienen un mayor xito en reproducirse que otros genotipos.

Por ejemplo: Alelo A > reproductiva Frq Atiende a incrementarse en la poblacin en el tiempo

SeleccinEjemplo de seleccin natural:

Frq A = 1-q ; Frq a = q

A completamente dominate; una ventaja selectiva es asumida para los genotipos AA y Aa.

s = coeficiente de seleccin desventaja sobre otros genotipos

si el genotipo aa es letal (albinismo en bagre) s = 1

Si se conocen s y q de una poblacin inicial se puede estimar la frqdel alelo a en las siguientes generaciones como:

2

2

1)1(

sqqsqqs

=

Seleccin

1667.0)5.0)(1(1

)5.01()5.0)(1(2

2

=

= sq

Ejemplo de seleccin natural:

si s = 1, y q = 0.5 entonces

Generacin q = freq a0 0.5001 -0.1667 0.3332 -0.0832 0.2503 -0.0501 0.2004 -0.0334 0.1675 -0.0238 0.1436 -0.0179 0.1257 -0.0139 0.1118 -0.0111 0.1009 -0.0091 0.09110 -0.0076 0.08350 -0.0004 0.019

100 -0.0001 0.010

Conceptos Bsicos de la Gentica Poblacional MutacinLa mutaciones son cambios en las secuencias de los pares de bases del ADN o RNA

PO Ej: Cambio del alelo A a alelo a

Mutaciones pueden ser causadas por :Errores en la copia del material gentico durante la divisin celularExposicin a radiacinMutaciones qumicasVirus

Las mutaciones aunque ocurren en una frecuencia muy baja son unafuente importante de variacin gentica en las especies.

Conceptos Bsicos de la Gentica Poblacional Deriva GenticaEs una fluctuacin azarosa de las frecuencias allicas, resultante de un efecto aleatorio de la combinacin de los alelos en poblaciones pequeas.

Entre mas pequea sea la poblacin mayor es el efecto de de la deriva gentica.

Ejemplo: 2 padres heterocigotos:

Aa x AaAA Aa aa(25%) (50%) (25%)

Si solo se tiene dos progenies y por chance los dos son AA,(p = 0.25 x 0.25 = 0.125) se pierde el alelo a

Deriva Gentica

0

20

40

60

80

100

120

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49Generaciones

N

u

m

e

r

o

d

e

c

e

r

d

a

s


Migracin

En muchas especies existen poblaciones aisladas en sus mayoria por barreras fsicas. Los intercambios genticos entre poblaciones aisladas s ele llama migracin

Esta cambia le frecuencia genticas de las poblaciones aisladas y su magnitud depende de la cantidad de individuos inmigrantes.


Distancia Genticas

Los efectos de la seleccin, mutacin y deriva gentica hacen que las poblaciones aisladas experimente una divergencia en las frecuencias allicas.

La distancia gentica sirve para evaluar que tanto las poblaciones se han mantenido aisladas y como ha sido el flujo gentico entre ellas.

Para evaluar las distancia se utiliza comnmente el valor de distancias genticas de Nei (D)

Tomado de Narvaez 2006


Equilibrio Hardy-Weinberg

Las frecuencias genotpicas de un locus de una poblacin cruzada al azar en ausencia de migracin, seleccin y mutacin permanecen constantes de una generacin la siguiente.


Estimar si una poblacin esta o no en equilibrio de Hardy-Weinberg sirve para: Aceptar la presuncin de cruzamientos al azar Evaluar la presencia de factores que estn alterando la frecuencia allicas como: Patrones de cruzamientos no azarosos Evidencia de consanguinidad Evidencias de Seleccin, Mutacin, Migracin o Deriva Gentica

Evidencia de una poblacin cerrada muy pequea

En una poblacin dada: 1 gen con 2 loci A y B,Freq alelicas A = p

de a = q; p+q= 1

Posibles genotpos: AA, Aa, aaFrecuencia genotpica con dos alelos p2 + 2pq + q2 = 1

Freq A = 0.7 Freq. a = 0.3Freq AA = 0.49; Freq aa = 0.09 y Freq Aa = 0.420.49 + 0.09 + 0.42 = 1


Derivacin y prueba de hiptesis

Ejemplo Prctico:

Tres genotipos:

AA tilapia negra

Aa Tilapia roja

aa Tilapia albina

Total animales = 1612:

1469 son negros (AA) 138 rojos (Aa) 5 albinos (aa)

Estimar la frecuencia de A y a



))()()((2)()(2

aaobsAaobsAAobsAaobsAAobsp

++

+=

Total animales = 1612:

1469 son negros (AA) 138 rojos (Aa) 5 albinos (aa)

Estimar la frecuencia de A = p y a = q

)51381469(2138)1469(2

++

+=p

32243076

=p

p = 0.954

q = 1 p

q = 0.046



Total animales = 1612: 1469 son negros (AA) 138 rojos (Aa) 5albinos (aa)

Estimar la frecuencia de A = p y a = q

p = 0.954 q = 0.046Los valores esperados por la ley de H-W son:



Prueba de chi cuadrado para aceptar o rechazar la hiptesis nula: no hay diferencias entre las frecuencias allicas de los valores esperados y los observados se cumple el supuesto que la poblacin esta en equilibrio H-W

83.0756.0073.0001.0

4.3)4.35(

2.141)2.141138(

4.1467)4.14671469(

)(

222

22

=

++=

+

+

=

= EEO

Valores observados 1469 (AA) 138 (Aa) 5 (aa)

Valores esperados por H-W: 1467.4 (AA) 141.2 (Aa) 3.4(aa)


83.0756.0073.0001.0

4.3)4.35(

2.141)2.141138(

4.1467)4.14671469(

)(

222

22

=

++=

+

+

=

= EEO

Grados de libertad = (# fenotipos) (# alelos): 3 -2 = 1

El valor para un valores de se significancia de 0.05 en un grado de libertad = 3.84

Como 0.83 < 3.88 entonces se acepta la hiptesis nula: La poblacin se encuentra en equilibrio de H-W

Tomado de Narvaez 2006

Heterocigosidad esperada (He) y observada (Ho) de poblaciones de tilapia niltica en la Costa

Atlntica colombiana

Heterocigosidad esperada (He) y observada (Ho) de cuatro poblaciones de tilapia niltica

AIT = Chitralada (Tailandia)

GIFT = Genetic imporved farmed tilapia (Tailandia)

IDRC = Tailandia

GTT = Alemania Rutten et al., 2004

Heterocigosidad esperada (He) y observada (Ho) de cuatro poblaciones de tilapia roja (Regiones

colombianas)

Poblaciones de Tilapia spp Obs_Het Exp_Het*

pob 1 0.4200 0.7230pob 2 0.4542 0.6898pob 3 0.4542 0.7271pob 4 0.5347 0.8355pob 5 0.4375 0.7609pob 6 0.4583 0.5833

Regiones colombianas

Estrategias de mejoramiento

A.Mejoramiento convencionalEndo y Exo cra

Variabilidad gentica no aditiva

Efectos de combinacin de genes

Seleccin Variabilidad gentica aditiva

B.Estrategias genmicasManipulacin cromosmica

PolyploidiaReversin sexual

Transgenesis OGMHormonas de crecimientoTolerancias al frio

Estrategias de Mejoramiento

Conceptos bsicos Gentica aditiva Gentica no aditiva

Epistasis Dominancia

Endocra Exocra Seleccin


Conceptos bsicos Gentica aditiva

Cada locus tiene un valor aditivo sobre el carcter este valor puede ser negativo o positivo

A A B B

-a + ad = 0

A B

A A B B

-a + a 0

A B

d

Estrategias de Mejoramiento Conceptos bsicos

Gentica no aditiva Dominancia completa y sobredominancia

A A BB

-a +a = d0

A B

A A BB

-a +a 0

A B

d


Conceptos bsicos Gentica no aditiva

Eptasis Interaccin de genes

A B

CC

A A

Cc

+a 0

Estrategias de MejoramientoEndocra

Produccin de lneas consanguneas para aplicar entrecruzamientos y asi explotar la gentica no aditiva epstasisy dominancia)

La consanguinidad en general es daina muchas lineasSe aplica en pollos y gallinas en conjunto con la entrecruzamiento

para diseminacin al sector productivo Para proteccin de material gentico Alto chance de depresin por consanguinidad. Endocria sin seleccin no causa ningn beneficio adicional al de reestablecer la varianza gentica.

Es buena cuando existe sobredominancia

Estrategias de MejoramientoExocra o entrecruzamiento

Es un sistema muy utilizado en acuicultura. El entrecruzamiento se puede hacer entre. Especies Lneas seleccionadas Poblaciones Lneas consanguneas

Exocra o entrecruzamiento

Efectos de la exocra: Heterosis

Vigor hibrido: Las progenies tienen un desempeo superior a las lneas parentalesEn acuacultura la heterosis ha sido poco utilizada a excepcin de las tilapias:

Por Ejemplo:Cruces entre O.aureus x O.spilurus y entre O. Mossambicus x O. niloticus presentaron 22% y 25% de heterosis para peso respectivamente

Cruces entre O. Mossambicus x O. niloticus presentaron una tolerancia mayor a la salinidad que las especies parentales.

Heterosis cruzando diferentes lneas de la misma especie

Bentsen et al. 1998

Heterosis cruzando diferentes lneas de la misma especie

Maluwa et al. 2006


Mtodos de entrecruzamientos: Habilidad Combinatoria

Habilidad combinatoria general (HCG) Efecto promedio de la combinacin de una lnea con otras

lneas o poblaciones Ejemplo cuatro lneas A, B , C y D

A B C DA AB AC AD S1.B BA BC BD S2.C CA CB CD S3.D DA DB DC S4.

S.1 S.2 S.3 S.4 S

macho

H

e

m

b

r

a

Exocra o entrecruzamientoEjemplo cuatro lneas A, B , C y D

HCG (A) = 1/6 (S1. + S.1) S/12

= 1/6 (426+ 421) - 1600/12

= 141 - 133 = 8


S.1 S.2 S.3 S.4 S

macho

H

e

m

b

r

a

S1. 426 S.1 421S2. 387 S.2 399S3. 394 S.3 389S4. 392 S.4 391

S 1600

Ejercicio:

Estimar la HCA de:

B, C y D


Mtodos de entrecruzamientos: Habilidad Combinatoria

Habilidad combinatoria especfica (HCE) Cada combinacin de lneas debe tener un valor esperado:

suma de las HCG de cada lnea. Si este valore se desva de los esperado entonces estas dos

lneas presentan habilidad combinatoria especfica. Esta habilidad esta dada por la epstasis y la dominancia


S.1 S.2 S.3 S.4 S

machoH

e

m

b

r

a

Ejemplo cuatro lneas A, B , C y D

Exocra o entrecruzamientoEjemplo cuatro lneas A, B , C y D

HCE (A x B) = AB HCG (A) HCG(B) S/12

= 145 8 (-2) 133

= 6

HCE (B x A) = BA HCG (A) HCG(B) S/12 = 137 8 (-2) 133

= -2

S 1600

Ejercicio:

Estimar la HCE de:

(B x C) y (C x B)

A B C DA AB 145 AC 143 AD 138B BA 137 BC 121 BD 130C CA 145 CB 126 CD 123D DA 139 DB 128 DC 126

Macho

H

e

m

b

r

a


Mtodos de entrecruzamientos: Seleccin reciproca recurrente (SRR).

Esta diseada para optimizar y mejorar ambos tipos de habilidad combinatoria.

Ejemplo. 2 poblaciones (A y B) en las que se sabe que al cruzarlas existe heterosis

A1 x B1 B10 x A10 A2 x B2 B11 x A11

. .

. . An x Bn Bnn x Ann


Mtodos de entrecruzamientos: Seleccin reciproca recurrente (SRR).

A1 x B1 B10 x A10 A2 x B2 B11 x A11

. .

. . An x Bn Bnn x Ann

Se evalan las progenies

Se seleccionas aquellos parentales con las mejores cruces

Se descartan todos los dems

Se descartan las progenies

Se cruzan los individuos de las misma lneas entre si (AxA) y (BxB)

Con los cruces se vuelve a repetir el procedimiento

Estrategia interesante para tilapia

GIFT x Chitralda X Fast


Seleccin Es la estrategia mas utilizada: Se basa en la gentica aditiva. Se seleccionan los individuos con los mejores desempeos Incremento en la frecuencia de los alelos beneficiosos para el

caracter a mejorar Los individuos que poseen frecuencias mayores de alelos positivos se

dice que tiene un alto valor de cria.

El valor de cra de cada individuo no se conoce

Se puede estimar con diferentes niveles de precisin dependiendo de el mtodo a utilizar

Caractersticas de importancia econmica

En algunos casos genes mayores pueden presentarse inicialmente, pero se fijan pronto en la poblacin bajo seleccin

(Bentsen, 1994)

Multifactorial: Afectados por un gran nmero de genes con efectos individuales pequeos

Principios de seleccin

Proporcinseleccionada

Media

F

r

e

c

u

e

n

c

i

a

Peso de cosecha

M0 M1

G

}

Peso de cosecha

La respuesta de seleccin es acumulativa.

Generaciones

D

e

s

e

m

p

e

o

10 2 3 4

Ganancia gentica

Incremento de la eficiencia de produccin

100

200

300

P

r

o

d

u

c

t

i

v

i

d

a

d

,

%

(

R

e

f

.

(

1

9

4

0

)

1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

Pollos

Ganado

Cerdo

Ao (Modificado de Eknath et al., 1991

Salmn

Tilapia

Heredabilidad

fenotipo (P) = genotipo (G) + ambiente (E)

G = genes aditivos (A) + genes no aditivos (C)

Varianzas: VP = VA + VC + VE

Heredabilidad (h2) = VA / VP= VA/ (VA+VC+VE)

Heredabilidad

Heredabilidad (h2) = VA / VP

Heredabilidades entre 0 y 0.10 bajas

entre 0.10 y 0.30 medias

arriba de 0.30 altas

Parmetros genticos en la tilapia niltica

Caracter Heredabilidad Referenciapeso (35 g) 0.56 Bolivar et al., 2002peso (180 g) 0.34 Ponzoni et al., 2005peso (800 g) 0.26 Rutten et al., 2005Filete(%) (800 g) 0.12 Rutten et al., 2006


Tilapias


CENIACUA


Tilapias


CENIACUA

Da 2

Repaso Conceptos bsicos de la gentica poblacional Definiciones Consanguinidad Heterosis Seleccin Mutacin Migracin Deriva Gentica Distancia gentica entre poblaciones Equilibrio Hardy-Weinberg

Repaso Estrategias de mejoramiento Conceptos bsicos

Gentica aditivaGentica no aditiva

Epistasis Dominancia Endocra Exocra Seleccin

Mtodos de Seleccin Seleccin individual o masal:

Basada en el desempeo propio del individuo

Desviacin del individuo de la media de toda la poblacin

Mtodos de SeleccinSeleccin individual o masal:

Para caracteres registrados en animales vivos No se necesita informacin de ancestros ni familiares No se requiere marcacin Bajo costos Todos los candidatos debe evaluarse en el mismo

ambiente No se necesita expertos calificados Eficiente solo en caracteres con altas heredabilidades

Mtodos de Seleccin

Seleccin individual o masal:

Eficiente solo en caracteres con altas heredabilidades Precisin de seleccin: Correlacin (rSA ) entre:el valor de seleccin y el valor de cra real Entre el fenotipo y el valor de cra real (rPA)h2 = rSAh2 = 0.25 rPA= 0.50

Mtodos de Seleccin

Seleccin individual o masal:

Adems Alto riesgo de consanguinidad

depresin por consanguinidad No es eficiente para:

Caracteres binarios Caracteres de baja heredabilidad Caracteres en el cual hay que sacrificar a los individuos

Cuando las desviaciones ambientales entre individuos a seleccionar son muy grandes (edad, salinidad, sistema de engorde etc.)

Mtodos de Seleccin

Seleccin FamiliarLos reproductores se seleccionan de acuerdo con el desempeo de sus parientes (hermanos medios y enteros) .

Mtodos de Seleccin

Seleccin Familiar

Se aplica a cualquier tipo de caracter Se utiliza la informacin de parientes Mas eficiente para caracteres de baja heredabilidad

La media familiar se aproxima a la media gentica la precisin de seleccin es mayor

Eficiente en caracteres binarios Evaluar en diferentes ambientes Hay un mayor control de la consanguinidad

Se debe contar con mnimo 50 familias

Mtodos de Seleccin Seleccin Familiar

La precisin de seleccin se ve fuertemente afectada cuando existen desviaciones ambientales comunes a miembros de la misma familia. Se deben mantener las condiciones homogneas Evaluar las familias en ambientes comunes

Marcacin es necesaria Para que sea eficiente se debe contar con un buen numero de

individuos por familia Se necesitan expertos calificados Mas costosa Solo se utiliza 50% de la variacin gentica aditiva

Mtodos de SeleccinSeleccin Familiar

La precisin de seleccin (rfA) depende de : La heredabilidad Tamao de la familia Tipo de cruces (hermanos enteros y/o hermanos medios) La variacin del ambiente comn entre hermanos enteros (c2)

Ejemplo:h2 = 0.25 y c2 = 0.10 rFA = 0.56h2 = 0.25 y c2 = 0.00 rFA = 0.67

Mtodos de SeleccinSeleccin combinada

Se utiliza la informacin de las familias y de los individuos en cada familia

Mtodos de SeleccinSeleccin combinada

Combina las ventajas de la seleccin individual y familiar Se utiliza el 100% de la varianza gentica aditiva Se utiliza toda los tipos de informacin disponibles

Familias de hermanos medios, enteros y de cada individuo adems de todo el pedigr disponible hasta la fecha

Reduce la probabilidad de consanguinidad porque no selecciona solo familias sino individuos de varias familias

Se pueden seleccionar varios caracteres a la vez y combinarlos en un ndice de seleccin

La precisin de seleccin es similar a la de la seleccin familiar.

Mtodos de Seleccin

Seleccin Intra- Familiar

Se utiliza la informacin de los individuos dentro de cada familia (desviacin del individuo de su media familiar)

Mtodos de SeleccinSeleccin Intra- Familiar

Es la seleccin opuesta a la familiar Es ventajosa cuando las desviaciones ambientales comunes a

familias de hermanos enteros son muy grandes Hay un control bueno de la consanguinidad si se hace rotativo

los cruces entre familias y si el numero de familias es grande

Solo tiene en cuenta 50% de varianza gentica aditiva La precisin de seleccin es baja:

h2 = 0.25 rTA =1/2h2 rTA = 0.35

Mtodos de SeleccinSeleccin por progeniesSe seleccionan parentales dependiendo del desempeo de sus progenies

Mtodos de SeleccinSeleccin por progenies

Es el mtodo mas directo de medir los valores de cra y el nico que puede dar una rTA = 1 independiente de la heredabilidad

Es poco aplicada en acuacultura porque Aumenta los intervalos generacionales En pocas especies los reproductores aun estn disponibles cuando se tiene la informacin comercial de sus progenies

Deben ser mltiples desovadotes

Puede ser interesante en tilapia

Prediccin de la ganancia gentica

DG = ganancia gentica anuali = intensidad de seleccinr = precisin de seleccinsp = desviacin estndar fenotpicaL = intervalo generacional

DG = i*r*sP/L en donde:

dF = depresin por consanguinidad

- dF

Prediccin de la ganancia gentica

G = ganancia gentica anuali = intensidad de seleccinr = precisin de seleccinsG = desviacin estndar genotpicaL = intervalo generacional

G = i*r*sP/L Ejercicio:Estimar G para la seleccin individual,

familiar e intrafamiliar cuando h2 = 0.25

1. Intensidad de seleccin = 1.5 desviaciones estndares

2. Desviacin estndar genotpica = 16

3. Intervalo generaciones = 0.8

02000

4000

6000

8000

10000

12000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Meses

P

e

s

o

,

g

r

a

m

o

s

Salmn del Atlntico desempeo de crecimiento

Gen 0

Gen 5

Penaeus vannamei.Respuestas de seleccin en peso de cosecha

Generaciones

P

e

s

o

d

e

c

o

s

e

c

h

a

Ganancia gentica: Diferencia entre grupos seleccionados y grupos control ajustados por edad, sexo y ambiente

de engordeGene-

ration

LSM of body weight at

harvest (g)

Genetic gain in

% of the previous

generationControl Selected

G1 41.80.8 50.20.2 20.1

G2 85.52.4 97.90.2 14.5

G3 136.03.9 149.00.6 9.6

G4 103.41.5 123.60.6 9.0

G5 133.72.0 153.61.2 14.9

Tomada de Bentsen 2003

Respuesta de Seleccin del Programa de Mejoramiento de Tilapia en las Filipinas

Bolivar et al., 2002

Interaccin Genotipo Ambiente (GxE)

Se dice que existe GxEcuando el desempeo de los genotipos varan dependiendo del medio en que estos son evaluados.

Ninguna especies esta adaptada a todos los ambientes

genotipo A

genotipo B

Ambiente 1 Ambiente 2

Interaccin genotipo ambiente (GxE)

Wohlfarth 1983


Dos tipos de interaccin: Cuando las diferencias entre

genotipos se reducen dependiendo de la ambiente

Cuando el mejor genotipo en un ambiente no lo es en otro ambiente

genotipo A

genotipo B


genotipo A

genotipo B


Interaccin genotipo ambiente (GxE)Cuando se produce semilla se quiere que esta se comporte bien

en varios tipos de ambientes diferentes

Que sea robusta a fluctuaciones del ambiente Las fluctuaciones son generalmente factores de estrs

(salinidad, temperatura, oxigeno etc) Para esto los animales y las estimaciones de los valores de

cra deben ser realizadas en los ambientes de engorde mas representativos de la industria Piscinas de tierraJaulas flotantes Condiciones de salobridad


Se necesita estimar la magnitud de (GxE)

P = G + E + COVGE


Generalmente los programas de mejoramiento a gran escala no estn diseados para seleccionar animales solo para un ambiente de engorde.

La eficiencia del mejoramiento depende, entre otras cosas, de lamagnitud de GxE

Para minimizar GxE se debe reducir las fluctuaciones ambientales

evitar evaluar las familias o genotipos en ambientes muy variados.

Se debe restringir a los ambientes mas representativos de la industria

Si la GxE es gran parte de la varianza fenotpica se deben crear lneas especficas para cada ambiente

Interaccin genotipo ambiente (GxE)Ejemplos de (GxE) Tilapia


Harvest weight, grams

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Oceanos13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

r=0,87r=0,87

Cart

age

ner

a

Harvest weight, grams

Ejemplos de (GxE) Camarn (P.vannamei)

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

2.5

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

VC familias Oceanos

V

C

f

a

m

i

l

i

a

s

C

a

r

t

a

c

u

a

r = 0.50

Lote 1 Lote 18

Pasos para el establecimiento de un programa de mejoramiento gentico

Establecimiento de la poblacin base Incluir animales de poblaciones con alta variabilidad gentica

Evaluacin de la (co)varianzas genticas de las caractersticas a mejorar.

Definicin del objetivo de cra (caractersticas a incluir y estrategias de seleccin)

Seleccin de mejores individuos Diseminacin al sector productivo de la semilla mejorada

PROGRAMA NACIONAL PARA EL MEJORAMIENTO

GENETICO DE TILAPIA POR MEDIO DE LA SELECCCION

COMBINADA

PLANO ESTACION REPELN

Estanques en tierra para cra de reproductores

Tanques de produccin de familias

Equipos y materiales de marcacin

Actividades realizadas

Adquisicin de poblaciones de O. niloticus

Poblaciones nacionales

Poblaciones extranjeras

Poblaciones nacionales 6 poblaciones domesticadas

Caldas (1) Atlntico (1) Llanos orientales (3) Huila (1)

1 poblacin naturalizada Cinaga de Lorica.

Fecha de llegada de las poblaciones

09-Nov-06P6 Llano04-Oct-06P5 Huila22-Sep-06P4 _2 Caldas02-Ago-06P4_1 Caldas21-Jul-06P3 LLano19-Jul-06P2 LLano06-Jul-06P1 Atlantico

Incremento diario en peso en ambientes y densidades diferentes de 6 poblaciones de O. niloticus

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

127.1 147.9 116.6 157 122 62 167

P1 P2 P3 P4_1 P4_2 P5 P6Peso promedio por poblacin

I

n

c

r

e

m

e

n

t

o

d

i

a

r

i

o

(

g

)

0.05.010.015.020.025.030.035.040.0

D

e

n

s

i

d

a

d

(

a

n

i

m

a

l

e

s

/

m

2

)

Crecimiento en ambiente comn machos

Crecimiento en ambiente comn hembras

Evaluacin comparativa del crecimiento en ambientes comunes

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

1 13 42 63

Intervalos de muestreos (das)

P

e

s

o

P

r

o

m

e

d

i

o

(

g

)

P1 P2 P3 P4

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

1 13 42 63

Intervalos de muestreo (das)

P

e

s

o

p

r

o

m

e

d

i

o

(

g

)

P1 P2 P3 P4

2.2P 42.3P 31.2P 21.1P 1

Gr/diaPoblacionMachos

1.7P 41.5P 30.7P 21.1P 1

Gr/diaPoblacinHembras

Actividades realizadas

Esquema de cruces Pruebas de entrecruzamiento en de parejas

de Tilapias nilticas en tanques de fibra Pruebas de cruces un macho una hembra Pruebas con hormonas EPC y Oxitocina

Pruebas con HormonasTratamientos

TF= TRATAMIENTO CON OXITOCIMA 0,1 ml ( 10 U.I.) Y EPC 0,5 mg/kg PARA HEMBRAS. MACHOS SIN DROGASTE= TRATAMIENTO CON EPC CON 0,5 mg/kg PARA HEMBRAS y EPC CON 0,25 mg/kg PARA MACHOSTD= TRATAMIENTO CON EPC PARA MACHOS CON 0,5 mg/kg y OXITOCINA PARA HEMBRAS CON 0,1ml (10 U.I)TC= TRATAMIENTO CON EPC PARA MACHOS Y HEMBRAS CON 0,5mg/kgTB= TRATAMIENTO CON OXITOCINA PARA HEMBRAS Y MACHOS CON 0,1ml TA= TRATAMIENTO DE CONTROL SIN DROGAS

67%46TF13%18TE13%18TD0%08TC0%08TB

13%18TA

Porecentajede xitoNde xitosNde replicas Tratamiento

Resultados

Actividades ao 2007 Produccin de familias Evaluacin del crecimiento de las familia Recoleccin de informacin Estimacin de los parmetros genticos para

peso y sobrevivencia

Documents

Bases Teóricas para el Mejoramiento Genético de Tilapias