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Explorando el potencial de mejora genética por
eficiencia alimenticia en ganado de carne Angus
Ana Inés Trujillo – Dpto de Producción Animal y Pasturas. Fac. de Agronomía. Seminario Técnico INIA Agosto 2013
Medidas de eficiencia alimenticia
Consumo residual de alimento
Estrategia de investigación y resultados de la
exploración del potencial de mejora por
consumo residual de alimento en ganado
Angus.
Ganadería vacuna y mejoramiento
genético
Mejorar la eficiencia alimenticia a través de la productividad
y/o de la reducción de los costos de mantenimiento.
Hay recursos genéticos más eficientes para
nuestros sistemas de producción?
Hay maneras de identificarlos? Marcadores?
Hay posibilidad de seleccionarlos?
Foto: Plan Agropecuario
EFICIENCIA: PRODUCTO/INSUMO
Involucra 3 componentes
Costo energético de mantenimiento por unidad
de tiempo.
Costo energético por unidad de producto.
Tasa de producto por unidad de tiempo
(producto/costo fijo de mantenimiento). Johnson, Ferrel and Jenkins, 2003
¿Que entendemos por eficiencia biológica?
Medidas tradicionales de eficiencia para
animales en crecimiento
Conversión alimenticia: kg MS consumida/kg de ganancia de peso (CMS:GDP)
Eficiencia bruta: kg de ganancia de peso/kg MS consumida (GDP:CMS)
Seleccionando por eficiencia bruta, indirectamente
- Incrementa el tamaño de la vaca
- Incrementan los costos de alimentación del rodeo
- Incrementa el mérito genético para crecimiento
(Herd and Bishop, 2000)
La selección en ganado de carne ha logrado obtener un importante
progreso genético fundamentalmente en características de
crecimiento y habilidad materna. Variación genética anual (DEP 1988-2009)
• PN: + 21 g /año • PD: + 432 g /año • P 18m: + 651 g /año
Evaluación genética de Reproductores
A Angus 2010
El incremento del tamaño adulto promedio y por lo tanto de sus
requerimientos de mantenimiento determinan mayores costos de
producción, menor eficiencia en uso de los recursos alimenticios, y
aumento potencial en problemas ambientales
Selección en ganado de carne
Consumo residual de alimento (RFI)
Consumo residual de alimento (RFI)
RFI = Consumo real – Consumo esperado
(Koch et al., 1963)
Consumo real = ß0 + ß1 Mid-test PV^0.75 + ß2 GDP + residual
- RFI → más eficientes
+RFI → menos eficientes
Consumo residual de alimento (RFI)
Consumo residual de alimento (RFI)
Existe variación genética y es moderadamente heredable (Crews et
al., 2003).
Es fenotípicamente independiente del tamaño y la ganancia (por su
definición). Medir consumo durante 70 días como mínimo.
Refleja variación inherente en procesos biológicos (e. g., digestión de
nutrientes, mantenimiento, composición corporal) que están
relacionados con la utilización del alimento en el organismo animal
(Herd and Arthur., 2009; Botjie and Cartens 2007).
Consumo residual de alimento (RFI)
Consumo Residual de Alimento (RFI)
Generación de líneas divergentes (datos fenotípicos).
Selección genómica. Estudios de asociación de
genoma completo (GWAS) (datos fenotípicos y
ADN).
Selección por marcadores moleculares es una
alternativa.
La aproximación por genes candidatos permite
medir asociaciones (datos fenotípicos y ADN).
SNPs: Un tipo de marcador molecular
Marcadores moleculares: Posiciones físicas dentro de un
cromosoma que permiten determinar el genotipo y monitorear su
herencia.
Asociados a características fenotípicas de interés económico.
SNPs: Polimorfismos de una sola base.
Cambio que se da en la secuencia de ADN
y que afecta solo a una base (adenina guanina citosina
timina)
Pueden estar ubicados en distintas regiones .
Genes candidatos: muchos
QTL para RFI en varios cromosomas (Nkrumah et al., 2005, 2007,
Sherman et al., 2008)
Genes involucrados en la regulación del consumo y en la regulación
y homeostasis de la energía.
Literatura referida a asociaciones de SNPs con RFI en ganado de
carne. Genes NPY, GHRELINA, IGF-1, GHR, LEPTINA, genes
involucrados en la actividad mitocondrial.
Estrategia de investigación
1. Conocer la variabilidad genética de los SNPs localizados en
los genes NPY, LEP e IGF-1 en la población de A. Angus.
2. Estudiar la asociación entre los SNPs y RFI en dietas
concentradas en energía con animales en confinamiento.
3. Estudiar la asociación entre los SNPs y RFI en dietas pastoriles.
1. Variabilidad genética en la población de A. Angus.
Técnica efectiva y rápida que permitiera identificar los individuos de
acuerdo a sus SNPs en los genes NPY, LEPTINA e IGF-1.
PCR-HRM
Frecuencias alélicas de una muestra poblacional de A.Angus
“Favorables"
No tienen
“favorables”
2. Búsqueda de genotipos extremos para los experimentos
III. GRUPO DE INVESTIGADORES Y
ESTUDIANTES GENOTIPANDO ADN
LUGAR: LAB BIOLOGÍA MOLECULAR
(FAGRO) Y LAB TECNICAS NUCLEARES
(FVET)
II. GRUPO DE INVESTIGADORES Y
ESTUDIANTES TOMANDO
MUESTRAS DE SANGRE Y PELO
LUGAR: CABAÑAS ANGUS
I. MAPEO DE CABAÑAS (N= 34)
DONDE SE REALIZO MUESTREO DE
SANGRE Y PELO
IV. CORROBORACION DE GENOTIPOS DE
ANIMALES CANDIDATOS PARA LAS FASES
EXPERIMENTALES Y ESTUDIO
GENEALOGICO DE LOS MISMOS.
Conformación de dos grupos de
animales con genotipos diferentes
Terneras con alelos «favorables»
(para los 3 genes) (Grupo
Validación n = 19)
Terneras con alelos «no favorables»
(para los 3 genes) (Grupo Base o
Control n = 19)
VALIDACION CONTROL
Asociación entre SNPs en genes NPY, LEPTINA e IGF1 y
consumo residual en ganado Angus en crecimiento.
Hipótesis
Existen asociaciones entre consumo residual de
alimento y un grupo de variantes alélicas de
genes candidatos en condiciones de corral y de
pastoreo en ganado Angus en crecimiento.
1. Asociación entre SNPs y RFI medido
con dietas E concentradas en corrales
40 días
Alimentación
grupal
(8-10)
Alimentación individual
56 días
Consumo MS diario
PV: c/14 días
Alimentación ad libitum 2 v/d
TMR: 60:40 concentrado: heno
de alfalfa.
Muestreo de ofrecidos y
rechazos c/ 2 sem.
1. Asociación entre SNPs y RFI medido
con dietas E concentradas en corrales
Validación Control SEM P value
GDP, Kg/d 1.2 1.2 0.03 0.87
CMS, Kg/d 6.6 6.9 0.48 0.10
CEM, Mcal/d 16.7 17.4 1.44 0.06
1. Asociación entre SNPs y RFI medido
con dietas concentradas en corrales
Validación Control SEM P value
RFIK,
Kg MS/d - 0.111 0.111 0.09 0.10
RFIKEM,
Mcal de EM/d - 0.328 0.328 0.24 0.06
3. Asociación entre SNPs y RFI medido
en pastoreo
Terneras con alelos «favorables»
(para los 3 genes) (Grupo Validación
n = 12)
Terneras con alelos «no favorables»
(para los 3 genes) (Grupo Base o
Control n = 12)
violeta 1 1
2
3
amarillo 2 4
5
6
verde 3 7
8
9
naranja 4 10
11
12
rojo 5 13
14
15
azul 6 16
17
18
blanco 7 19
20
21
celeste 8 22
23
24
3. Asociación entre SNPs y RFI medido
en pastoreo
3. Asociación entre SNPs y RFI medido
en pastoreo
Validación Control SEM P value
GDP, Kg/d 1.40 1.37 0.05 0.79
CMS, Kg/d 8.76 10.9 0.71 0.005
3. Asociación entre SNPs y RFI medido
en pastoreo
Validación Control SEM P value
RFIK,
Kg MS/d - 1.02 1.02 0.42 0.002
Conclusiones
Se encontró una asociación significativa entre los
SNPs seleccionados y la medida de eficiencia RFI.
Hubo un mayor efecto cuando se midió en pastoreo
que cuando se midió en corral.
A partir de la validación en condiciones experi-
mentales o controladas se recomienda una
validación más extensiva.
Reflexiones finales
El rodeo nacional AA presenta variabilidad genética
asociada a eficiencia.
Los primeros resultados obtenidos de la investigación
nacional muestran que existen medidas alternativas a
las tradicionales para incluir eficiencia en los
programas de mejoramiento.
Equipo de investigación
A. Casal, M. Carriquiry A. C. Espasandín
Ma. Pía Grignola P. Nicolini, F. Peñagaricano
J. P. Marchelli, P. Chilibroste
Estudiantes de Fac. de Agronomía (Santiago, Dayana,
Ana, Ma. José, Felipe, Carolina, Sebastian)
AGRADECIMIENTOS
Financiamiento INIA-FPTA #263
Sociedad de Criadores A. Angus
Criadores A. Angus
Copagran S. A.
Laboratorio Santa Elena.
Caja Bancaria.
Barraca Deambrosis S. A.
A los de nuestra casa (EEMAC, colegas del Dpto, y otros colegas)
MUCHAS GRACIAS
PREGUNTAS?