Relación entre tecnologías reproductivas y mejora genética en bovinos y ovinos

SEMINARIO GANADERIA E INNOVACIONILUSTRE MUNICIPALIDAD DE RIO VERDE Y SOCIEDAD MINERA ISLA RIESCO RELACION ENTRE TECNOLOGIASREPRODUCTIVAS Y MEJORA GENETICA EN BOVINOS Y OVINOS Prof. H. William Vivanco Mackie Ing. Zootecnista BS, MS, PhD DIRECTOR TECNICO VIVANCO INTERNATIONAL SAC.

Qué entendemos pormejoramiento genético

Mejoramiento genético animal es elincremento en productividad y enla calidad del producto animaldebido a cambios genéticos enlos individuos que conforman laspoblaciones ganaderas

La composición genética de losanimales determina tanto:la productividad de los animales (eficiencia de los animales para transformaren producto animal los recursos forrajeros y otros insumos utilizados en suexplotación)así como la calidad del producto producido por los animales (composición,sabor, valor nutricional, finura, textura, etc.)

Por consiguiente si deseamos mejorar yasea la eficiencia de producción y/o lacalidad del producto animal producido porel ganado debemos hacer cambiosgenéticos en la población animal enexplotación, aumentando la frecuencia delos genes responsables de altaproductividad y de la mejor calidad (genesdeseables)

La rapidez de distribución de genesdeseables en la población(causantes de la ganancia genética)depende de: la herramienta genética y la tecnología reproductiva usada para la reproducción de los animales

Mejoramiento ganadero en elsentido amplio de la palabradebe entenderse entoncescomo el arte de combinargenética y reproducción

Principales Tecnologías Reproductivas deuso Comercial y/o potencial aplicación en Bovinos y OvinosMonta natural controlada y dirigidaManejo y sincronización de ciclos estrales y ováricosInseminación Artificial (IA)Producción embrionaria in vivo (“Embryo Flushing”)Recolección de Ovocitos y Producción de Embriones in vitro(OPU-IVP)Transferencia EmbrionariaBisección embrionaria y clonación embrionariaSexado de embrionesSexado de semenClonación de individuosUso de células madre en reproducción

Herramientas para incrementar la ganancia genéticaSELECCION:La ganancia genética se ACUMULA a través de las generacionesCRUZAMIENTO:Las ganancias genéticas ocurren de inmediato pero no son acumulativas. Tiene la ventaja de proveer flexibilidad cuando cambian las condiciones de producción y/o mercadoTRANSFORMACION O RECONVERSION GENETICA: La ganancia genética ocurre por migración total de genes en una sola generaciónMODIFICACION GENETICA, TRANGENESIS: Ya sea por sustracción o bloqueo de genes, adición de copias de un gen o por introducción al genoma de un gen alterado de la misma especie o de ADN de otra especie y que los animales genéticamente modificados puedan pasar sus características genéticas modificadas a su descendencia.

¿Se puede combinar¿Selección y cruzamiento? SIEsto nos permite contar con un rango más amplio de material genéticoque cuando se trabaja selección dentro de raza.¿Selección y transformación genética? SIEsto nos permite incrementar los niveles de productividad en la nuevaraza introducida en la reconversión genética¿Selección y modificación genética ? SIEsto nos permite avanzar en productividad en los caracteresproductivos no dependientes de la modificación genética.

SELECCIONEs la reproducción preferencial de ciertos genotipos (algunos genotipos son permitidos de reproducir a una tasa mayor que otros genotipos), por consecuencia cambiando la frecuencia de los genes en la población.Los resultados se ven sólo en la siguiente generación.La selección debe ser basada en diferencias génicas (efectos aditivos de los genes) entre individuos.Elección de apareamientos NO constituye selección, NO cambia la frecuencia de genes, simplemente cambia la proporción de genotipos.

El ritmo o tasa de progresogenético en los programas deselecciónEl ritmo o tasa a la cual se incrementa la frecuencia degenes deseables en la población determina el ritmo al cualse incrementa la productividad animal.Los factores determinantes del ritmo o tasa demejoramiento genético son:La intensidad de selecciónLa precisión de selecciónLa variabilidad genética existenteEl intervalo generacionalTODOS ESTOS FACTORES ESTAN INFLUENCIADOSPOR LA TECNOLOGIA REPRODUCTIVA QUE USEMOS

Como interaccionan los factores determinantes de la tasa de progreso genéticoG =Intensidad de selección x Precisión de selección X Variabilidad genética Intervalo entre generaciones

La velocidad con la que podemos distribuir losgenes deseables en la población (eficiencia yrapidez con la que abarquemos toda unapoblación) depende de la tecnologíareproductiva que usemos:1 MACHO :- Con monta natural produce 30 crías al año- Con inseminación artificial cervical en ovinos, 1000 crías por año- Con inseminación artificial vía cervical en bovinos y coninseminación laparoscópica en ovinos, 10 mil crías por año1 HEMBRA:- Una cría por año en forma natural- 20 a 30 crías por año por transferencia embrionaria IN VIVO- 80 crías por año por transferencia embrionaria de embriones INVITRO

Eficiencia comparativa entre producción embrionaria INVIVO e IN VITRO y subsiguiente transferencia embrionaria Producción de embriones Producción de dedicando las embriones entre donantes a producción los 30 y 90 días embrionaria todo el post parto año MOET OPU-IVP MOET OPU-IVPNumero de embriones producidos / 5 2 5 2 colección embrionaria o/ OPU- IVPNumero de colecciones embrionarias 2 16 7 80 en el periodoNumero de embriones producidos en 10 32 35 160 el periodoPorcentaje de terneros nacidos 55% 40% 55% 40%Numero de terneros producidos 5.5 13 19 64Porcentaje de eficiencia en la 100% 236% 100% 337% producción de terneros ( MOET = 100%)

Contribución del uso de tecnologías reproductivas al incremento dela tasa de mejoramiento genético • El incremento de la tasa reproductiva ( Maximizar número de crías por reproductor selecto) permite: ● Incremento de la presión (intensidad) de selección, sólo se reproducen los mejores ● Incremento de la precisión de selección, más crías por animal selecto, más confianza en el valor genético del animal selecto • Incremento de combinaciones de apareamiento: ● Incremento de la variabilidad genética • Inicio temprano de la reproducción: ● Reducción del intervalo generacional

Nivel Genético de la Cría = Efecto promedio de los padres Valor genético de la cría = Valor genético del padre + Valor genético de la madre 2ara modificar el estilo de texto del patróndo nivel● Tercer nivel ● Cuarto nivel + Haga clic para modificar el estilo de texto del patró Segundo nivel ● Tercer nivel ● Quinto nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel

La velocidad de cambio (mejoramiento) genético depende deSi se usa sólo el padre como recurso de mejoramiento genéticoSi se usa sólo la madre como recurso de mejoramiento genéticoSi se usan ambos padres como recurso de mejoramiento genético

Mejoramiento genético a través delpadreEs la práctica mas usada debido a la gran eficiencia y altarelación beneficio/costo de la inseminación artificial.Se usan sistemas de evaluación genética y selección depadres a través de pruebas de progenieSe alcanza en la industria bovina lechera internacional unincremento de la eficiencia genética promedio anual de 1.5a 2%. En ovinos dependiendo de la heredabilidad delcarácter, la ganancia genética anual es del 2 al 3% poraño.

Primeros corderos nacidos en el mundo por inseminaciónlaparoscópica intrauterina con semen congelado (SAIS Pachacutec. Perú. W. Vivanco et al.1985)

Resultados de Inseminación Intrauterina Laparoscópica con semen congelado nacional de la raza East Friesian en ovejas criollas y Corriedale en comunidades de la sierra central (Junín) Perú. Inseminaciones realizadas en primavera en ovejas sincronizadas Localidad Sistema Ovejas Ovejas Porcentaje inseminad preñadas de preñez as Comunidad Una inseminación 700 340 48.6% Ondores Comunidad Dos ciclos de IA 500 450 90% Yanacancha más repaso MN Comunidad Dos ciclos de IA 714 593 83% Chicche más repaso MN Total 1914 1383 72.25 Se trabajó con 10 millones de espermatozoides por dosis de IAFuente: Datos William Vivanco. Vivanco International. 2011

Pero Para alcanzar la Maximización delprogreso genético por generaciónLa Selección así como la distribución de genes deberá sertan intensa en el lado materno como en el paterno.Usando solo la IA avanzamos al 50% de lo que podemosavanzar.

Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivelSelección de madres es tan importante comoselección de padres

Intensificar la selección y distribución degenes deseables de las madresNormalmente 75 a 80% de las hembras de la poblaciónson potenciales madres de la futura generación mientrasque solo del 1 a 4% de la población de machos sonpotenciales padres de la futura generaciónEn el bovino, una vaca solo produce en promedio 0.75crías por año (0.38 crías hembra/año), en el ovinodependiendo de su prolificidad puede producir en promediode 0.8 a 1,6 crías (0.4 a 0.8 crías hembra)/añoLa única forma de lograr una alta intensidad de selecciónen las madres es produciendo varias crías/madre/añoPara seleccionar solo el 5% superior del hato comomadres de la siguiente generación cada madre deberáproducir 6 crías hembra por año (16 veces mas que lonormal) para un sistema de reemplazo del 25% anual

¿Es posible incrementar la tasareproductiva de las hembras demanera tal que produzcan en formaeconómica el numero de críasnecesarias para incrementar laintensidad de selección de madres?

21 crías en 60 días vía Transferencia embrionaria deembriones in vitro, Vivanco y Col. 1999. Ruakura NZ

LambXL, New Zealand 1988-1992: 30 mil corderos generadosa partir de 300 donantes. Promedio 20 crías por donante por año.Australian Texel Corporation, Australia 1993-1995: 10 mil corderosgenerados a partir de 300 donantes en 18 meses, promedio 22corderos por donante

Ganancia genética esperada con el uso de diversas estrategias reproductivas dentro de programas de selección y mejoramiento genético animal1. Monta natural al 4% de machos sobre población de hembras: 0.77 a 0.8 % anual sobre el promedio de la población.2. Inseminación artificial: basada en la maximización del uso de machos de alto valor genético : ganancia genética 1.5% al 2% en bovinos y del 2 al 3% en ovinos, sobre el promedio de la población por año, en base a selección del 1 al 2% superior de machos.3. Transferencia embrionaria (TE): más de una cría por madre selecta:(Ganancia genética 3.5%/año al seleccionar el 5 % superior del hato como madres de la siguiente generación), llegando a más de 6 % con reducción de intervalo generacional. La ganancia genética puede llegar a más del 80% si se hace suplantación genética vía TE.

Efectos de la selección bien hecha Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel

Estrategia genético-reproductivapara maximización de progresogenético vía selección.Reducción del intervalo generacional: trabajar en ritmo decrecimiento, mejorar nutrición, seleccionar por precocidadreproductiva, usar tecnologías reproductivas que permitanacortar inicio en reproducciónSeleccionar reproductores en base a índices genéticos,sólo usar reproductores de valor genético conocidoMáxima utilización de padres y madres superioresmediante tecnologías reproductivas avanzadas

Estrategia genético reproductiva en machospara maximizar ganancia genéticaSelección de Machos superiores (1%) en base aíndices genéticos productivos y precocidadreproductivaUso Temprano de machos en la reproducción víainseminación artificialComprobación de superioridad genética demachos (determinación de valores de cría) Máxima diseminación de genes de machossuperiores vía Inseminación artificial.

Estrategia Genético-reproductiva en hembraspara maximizar la ganancia genéticaSelección de Hembras en base a índices genéticos productivos yprecocidad reproductiva . Para producción de Machos superiores (ruta hembra – macho): seleccionar el 1% superior de hembras para producir machos padrillos Para producción de hembras superiores (ruta hembra – hembra): seleccionar el 5 al 10% superior de las hembras ● Para producir hembras de reemplazo o expansión ● Para facilitar pruebas de machos: – Progenie – Prueba de hermanas (os) enteras (os)Reproducción de animales pre-púberes (JIVET) para acortarintervalo generacional en cualquiera de las rutas

Crías obtenidas por JIVET de terneras pre-púberes de 2 meses de edad a la fecundación desus ovocitos y 11 meses de edad al nacimiento de las crías. Terneros macho para prueba deprogenie, producidos para el Livestock Improvement Coorporation de NZ. W. Vivanco,AgResearch, Ruakura, New Zealand 1995 Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel

Recolección quirúrgica de ovocitos enovinos de 6 meses de edad para producciónde embriones in vitro y transferencia de losembriones a recipientes adultas AgResearch, Ruakura Research Centre, Hamilton, NZ, 1998

Las tecnologías reproductivas potencializanlos beneficios de la selección:Contribución de la clonaciónLa clonación de animales selectos permite una tasa demejora genética de más de 125% en la primera serie y deun promedio de 50% en las series sucesivas (formación dehatos a partir del animal superior).La clonación permite el uso de machos probados ensistemas extensivos y como machos “link” en sistemasextensivos para facilitar pruebas de progenie.La clonación de toros o carneros probados incrementa ladisponibilidad de semen de machos selectos.

Efecto de la clonación en la tasa demejora genética

DOLLY, primer clon de mamífero producido en el mundo, nacida el 5 de Julio de1996, copia de una oveja DorsetxFinn en base a células de la glándula mamariade la donante.

Clones de ovinos por transferencianuclear. Ruakura Research Centre. NZ.D. Wells y colaboradores1996 Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel Sin fama ni gloria por haber nacido el 28/11/1996, 20 semanas después de Dolly .

Primer vacuno clonado en el mundo: Clonación de lavaca Lady produciendo LC 1 (Elsie 1) nacida el 31 deJulio de 1998 en Agresearch/arTech Ruakura ResearchStation, NZ. 1998 David N. Wells, Pavla M. Misica, H. Robin Tervit and William H. Vivanco. Reproduction Fertility and Development 1998. 10(4) 369-378. WELLS, D.N.; MISICA, P.M.; FORSYTH, J.T.; BERG, M.C.; LANGE, J.M.; TERVIT, H.R. AND VIVANCO, H. W. 1999. Theriogenology 51 (1): 217

Elizabeth, vaca campeona en producciónlechera en NZ de la que se generó el mayornumero de copias nacidas (más de 40 en el2000, AgResearch, Ruakura , Hamilton NZ) Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel

Corderos clonados resistentes a patógenosAgrResearch Ruakura, Hamilton, New Zealand Corderos clonados resistentes a nematodes

odificar el estilo de texto del patrón elcer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel Copias de machos probados o clonación embrionaria de embriones selectos con marcadores genéticos De gran uso potencial en ovinos, vacunos de carne sistemas extensivos

NZ: clonación de toro probado- Clonación del toro Holstein de mayor prueba genética de NZToro de más alta prueba de 3 copias del toro probadoprogenie en NZ

Las tecnologías reproductivas potencializan los beneficios de la selección: Contribución de la bisección embrionaria y la clonación de embrionesLa bisección embrionaria es una forma de clonación,produce mellizos genéticamente idénticos, se aplica parainducir mellizaje en bovinos y aumentar la poducción totalde crías en bovinos y ovinos.La clonación embrionaria (producir varias crías de un soloembrión original) tiene mayores beneficios genéticos que laclonación de individuos, ya que reduce el intervalogeneracional

Producción de mellizos en vacunos Vacas receptoras con sets de mellizos idénticos. W. Vivanco, AgResearch, Ruakura, NZ, 2000.

Parámetros productivos, mellizos producidos con embriones in vitro.Recipientes: Friesian x Hereford. Fetos compuestos.M.G. Lambert and W. Vivanco; Ballantrae, AgResearch, NZ. 1997.Tipo de Gestación Peso Gananci Ganancia Incremento días nacimiento a diaria total por enternero (Kg.) por “camada” producción ternero, en 130 por vaca los días primeros (Kg.) 130 días (Kg.)Simples 288 44.2 1.11 144.3 Base 100Mellizos 277 30.9 0.77 200.2 138.74

Sobre vivencia embrionaria de mitades embrionarias resultado debisección su comparación con embriones enteros y su impacto enel incremento de la sobre vivencia embrionaria totalTipo deembrión Número Número Sobre Sobre Sobre vivencia de de fetos vivencia vivencia de total de los embrio- generados de los los embriones nes semi embriones originales (%) transferi- embrio- enteros (%) dos nes (%)Semiembriones 1410 710 50.3 - 100.6Embrionesenteros 1252 771 - 61.6 61.6W. Vivanco, R.Rangel, P. Lynch, A. Rhodes. Theriogenology Vol35,1991

Las tecnologías reproductivas potencializanlos beneficios de la selección:Efectos del control del sexo de la críaEl control del sexo de la cría se puede hacer porseparación de espermatozoides X e Y, ANTES de fecundarel ovocito (semen sexado) ó por sexado de embriones yaproducidos (sexado de embriones)La ganancia genética esperada por control de sexo de lascrías es de 7% sobre la tasa de mejora genética anualobtenida con la técnica reproductiva en usoProducción de crías de sexo predeterminado tiene mas unefecto comercial de gran impacto económico: producciónexclusiva de animales requeridos por el mercado.

PrimeraterneraNacida en elmundoproducto desemensexado. W.Vivanco.Ruakura1995

Las tecnologías reproductivaspotencializan los beneficios de laselección:Facilitan el cruzamiento para laproducción de híbridos y lageneración de compuestos genéticos

Las tecnologías reproductivas permiten lamejora genética facilitando el cruzamientoLa formación de cruces tanto específicos como rotacionaleses más eficiente usando inseminación artificial, permitemantener sólo dosis de inseminación de las razas paternasusadas en el sistema en lugar de rebaños de diferente raza.Absorción de razas vía IA, más rápida y eficiente: 1 machoen monta natural empadra 100 ovejas/ estaciónreproductiva; por IA cervical 1000 ovejas por estaciónreproductiva, por IA laparoscópica con semen congelado10,000 ovejas por año.Formación de compuestos genéticos vía IA facilitada , sepueden obtener razas de otro país o localidad vía semencongelado.

Beneficios del cruzamientoa) El efecto promedio de las razas que se cruzan: El fenotipo resultante es un INTERMEDIO entre las razas parentales. Importante cuando los caracteres de interés están correlacionados negativamente (por ejemplo rusticidad y nivel de producción)b) Heterosis o vigor híbrido: Las crías producen o MAS o MEJOR que el promedio de sus padres. Esta expresión puede incluso aumentarse cuando los efectos se acumulan a través de ambos: efectos directos y expresiones maternales.c) Complementación de efectos de la línea materna y paterna: siendo los progenitores de diferente raza, cada uno contribuye en una forma distinta y complementaria.

Efectos del cruzamiento

Sistemas de cruzamientoCruzamiento específico: 2 razas, 3 razas, etc. Cruzamiento absorbente •Cruzamiento rotacional: la raza paterna es alternada en una frecuencia específicaFormación de COMPUESTOS GENETICOS O RAZAS SINTETICAS: Los compuestos se comportan como una raza pura una vez que los ciclos de cruzamiento se han completado y se fija el genotipo por auto cruzamiento en población cerrada.

Grado de heterosis de acuerdo altipo de apareamientoTipo de apareamiento Heterosis retenidaRazas puras 0.0%F1 100.00%Rotación de 2 razas 67.00%Rotación de 3 razas 86.00%COMPUESTOS:De 2 razas (1/2.1/2) 50.00% (5/8.3/8) 47.00%De 3 razas (1/2.1/4.1/4) 63.00%De 4 razas (1/4.1/4.1/4.1/4) 75.00%Cruce entre dos 80.00 a 90.00%compuestos

Explotación eficiente de la heterosis Producción de embrionesara modificar el estilo de texto del patrónpara: cruzados iveler nivel • Producción permanente Cuarto nivel de animales híbridos F1: ● Quinto nivel – Sahiwal x Friesian – Gyr x Brown Swiss, – Brahaman x Angus, etc. • Producción de animales “Compuestos Genéticos” tanto para reproducción como para beneficio

Casos prácticos de cruzamientos yformación de compuestos enovinos facilitados por inseminaciónartificialFormación de un triple cruce para producción de corderospara carne en AustraliaFormación de un compuesto para producción de corderospara carne en PerúCruza absorbente de Corriedale por East Friesian, PerúCruza absorbente de Corriedale por Dohne en Chile

Oveja 1/2 Merino 1/2 Finn X carnero TEXELCría: ½ Texel1/4Finn1/4MerinoPeso promedio al destete a las 14 semanas de edad: 37.7 Kg.Número promedio de corderos destetados por borrega: 1.6Kg. Totales de cordero destetados por borrega: 60.36 Kg.Peso promedio de las borregas al destete de sus crías: 61.2 Kg.Kg. promedio de cordero destetado por Kg. de peso vivo de borrega aldestete: 0.986

Desarrollo y fijación de un Compuesto Ovino de Carne• F1: Raza Local (L) X East Frisian (EF) F1 : 1/2 L 1/2 EF • 3 Razas: Hembras 1/2 L1/2 EF x Macho Poll Dorset (D) COMPUESTO 1/4 L 1/4 EF 1/2 D • 4 Razas : Hembras 1 /2 L 1/2 EF X Macho 1/2 D1/2 Texel (T) COMPUESTO: 1/4 L 1/4 EF 1/4 D1/4 T PARA FIJAR EL COMPUESTO: Hacer auto cruzamientos en población cerrada por 5 a 6 generaciones para fijar características

Absorción de ovejas Corriedale por inseminación con semen congeladoEast Friesian en las comunidades campesinas del Perú, Junín, Perú,2010 (peso de corderos al destete a los 110 días 35 Kg. a 4200 msnm) enpraderas de rye grass con trébol

Absorción genética del Corriedale por el Dohne, Cabaña Josefina Punta Arenas Chile, Datos Hugo Vera 2005 Finura Desv.St. CV Curv. FC Y Y–Z Rinde (μ) (μ) (%) (º/mm) (%) (%) MASA 23,2 6,8 29,3 89,09 13,10 67,3 2 83,48 F1 19,8 5,0 25,3 98,33 3,10 68,8 1 76,96 Transferencia embrionaria, embriones Dohne colectados y transferidos 3,4 cabaña Josefina, Magallanes, Chile, 2006,-1,5MEJORAMIENTO en 1,8 4,0 9,24 10,0 2007 1 -6,52

Porcentajes de preñez obtenidos por inseminaciónlaparoscópica intrauterina con semen congelado importado en ovejas sincronizadas con progestágenosLugar Raza del Raza de Estación N° de N° de % de semen las ovejas del año ovejas ovejas Preñez insem. preñadasPerú/valle del East Barbados Otoño 100 70 70.00Mantaro Friesian BB, criollasPerú/Tumbes Dorper Barbados Primavera 51 35 68.62 BB Datos W. Vivanco. Campañas de inseminación 2008-2010. Vivanco International S.A.C.

Las tecnologías reproductivashacen posible la Reconversióngenética en una solageneración

La ganancia genética ocurre por migracióntotal de genes en una sola generaciónTransformación genética total en una sola generación ;Introducción y multiplicación de nuevas razas o genotiposvía TE con menor riesgo sanitario y a menor costo queintroduciendo reproductores vivos cambiando totalmente lacomposición genética en una sola generación (gananciagenética dependerá de cuan superior es la raza nueva encomparación a la población suplantada)

lic para modificar el estilo de texto del patróngundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel Reconversión genética de Barbados Black Belly a East Friesian, vía transferencia embrionaria de embriones importados congelados, Perú 2007

Porcentaje de corderos nacidos de embriones congeladospara descongelación sin etapas y transferencia directa.Congelación en Australia, transferencias en Salto Uruguay2005 . Reconversión genética de Corriedale a Poll DorsetNúmero de Número de Raza de los Número de % derecipientes embriones embriones corderos corderosde raza transferidos nacidos nacidosCorriedale sobre embriones transferidos500 500 Poll Dorset 340 68.00Congelar en 1.5 M E.G en 0.1 M sucrosa en una base de MDPS con 10% FCS Fuente: W Vivanco ,Vivanco Consultants 2005,

Transformación genética total en una sola generación Formación de hatosaga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel especializados en ● Tercer nivel producción lechera o Cuarto nivel carnicera vía TE usando ● ● Quinto nivel como receptoras ganado criollo no especializado pero adaptado a la región. Foto INIA, PERU, ternero Brown Swiss Puro nacido de vaca criolla.2006. DIEZ AÑOS DE AHORRO DE CRUZA ABSORVENTE

Producción de vientres de carne en vacas lecheras; producción de vientres lecheros en vacas de carne o no especializadaspara modificar elHaga clic texto modificar el estilo de texto estilo de para del patróno nivel Segundo nivelercer nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel ● Quinto nivel Aberdeen Angus Puro nacido de Brown Swiss lechero Puro nacido de vacas lecheras Overo rojo “Clavel”, vacas criollas, Junín, Perú. 2006 Puerto Varas, Chile. 2005

Producción exclusiva de terneras (hembra) de carne o de leche para planes de incremento de la poblaciónganadera o exportación usando como vientres vacas en establos o en sistemas de carne Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel Ternera Ayshire pura nacida en Las Malvinas de recipiente Aberdeen Angus vía TE de embriones in vitro congelados en Nueva Zelanda. W. Vivanco, Falkland Islands. 2002

Nuevos sistemas de producción basados entecnologías reproductivas de avanzadaProducción de terneros(macho) de razas de carneHaga clic para modificar el estilo de texto del patróusando vientres lecheros: Segundo nivel Usando vientres lecheros ● Tercer nivel dentro de la industria lechera ● Cuarto nivel ● Quinto nivel Usando vientres lecheros dentro del sistema de producción de ganado de carne

Eficiencia de producción de terneros de carne vía transferencia embrionaria en vacas de carne y vacas lecheras Sistema 1 2 3 4 5Raza de la madre natural o nodriza HxF HxF HxF J JTipo de reproducción MN TE TE TE TEGenotipo del ternero HxFx HxFx HxFx HxFx HxFx S S S S SEstimados de eficiencia - Kg. de ternero destetado/Kg. de 0.44 0.44 0.47 0.61 0.64 peso vivo de la vaca al destete - MJ EM/Kg. de ternero destetado 164 167 159 143 137 - Kg. MS/Kg. de ternero destetado 14.3 14.6 13.9 12.5 11.9 - Kg. MS consumidos/(vaca + 3301 3371 3405 2891 2925 ternero)/ año

Las tecnologías reproductivas seusan para obtener y multiplicaranimales por modificación genética otransgénesis y para reproduciranimales sin necesidad defertilización

La MODIFICACIÓN GENÉTICA - Es introducido al genoma: • ADN de otra especie o un gen alterado de la misma especie (transgenesis) • Una o más copias de Un gen de la misma especie - Es bloqueado o removido un gen del genoma Genéticamente AnimalesFIFI modificados que contienen nuevo ADN en sus células germinales pueden pasar sus características genéticas alteradas a su descendencia

Aplicaciones actuales y potenciales de modificación genética y transgénesis en animales de granja• Mejoramiento de la eficiencia de producción ● Incremento de tasas de crecimiento y/o eficiencia alimenticia ● producción de leche, carne o fibra mejorada ● Incremento de resistencia a enfermedades ● Inmunidad a ciertas enfermedades• “BIOREACTORES” - producción de proteínas valiosas humanas o de otrasespecies , en animales para su uso en medicina humana o veterinaria• Producción de órganos para trasplante

Transgenesis en ovinos Proyectos de PPL de UK y Centro de Investigación de NZ. Producción de fibrinógeno humano en leche de oveja (Fifi). Rebaño de ovinos lecheros en NZ: Producción de insulina humana en leche de oveja.

Transgénesis en caprinos con futura aplicación en ovinos Journal of General Virology, (2006), 87, G. Yu y Col. Instituto de Bioquímica y Biología Celular, Shangai China Cabras clonadas y genéticamente modificadas con disrupción funcional del gen para producción de priones

Rosie produce α-lactalbumina humana ensu leche

Incremento de la calidad nutricional y rendimientoindustrial de la leche: vacas genéticamente modificadaspara mayor producción de caseínan AgResearch produjo el primer set a nivel mundial de vacas clonadas y genéticamente modificadas para la producción de leche DISEÑADA con mayor nivel de caseina, mediante el aumento de copias del gen para producción de caseina en la leche

Leche de las vacas con alto nivel de caseinaVS. el control control TG control TG Leche entera Leche descremada

Producción de leche terapéutican AgResearch, NZ produjo los primeros clones transgénicos para la producción de la proteína humana recombinante mielina proteína básica( = rhMBP) para el tratamiento de múltiple esclerosis en humanos

Aplicación de “geneTargeting” secuencial Nature Genetics (2004), Nature Biotechnology (2007)para eliminación degenes:Producción de losprimeros vacunosgenéticamentemodificados que no PRNP-/- terneros que no producen prionesproducen ni PRIONES ypor lo tanto son J.A. Richt et al. 2007inmunes a la enf. de la USDA Ames IOWAvaca Loca.

La obtención y uso de célulaseternas (totipotentes)

UsosEn la producción a voluntad de células y tejidos con fines médicos yproductivosComo nuevo instrumento en reproducción avanzada: 2008, CSIRO Australia; M.Herrid. Producción de los primeros corderos cría de macho selecto donante de las células en ovejas empadradas por carneros recipientes de las células primordiales del donante.

Procedimiento seguidoIrradiación de testículos de los machos recipientesInoculación de células primordiales del machodonante a los testículos de los recipientesDesarrollo de espermatogenesis a partir de lascélulasprimordiales del donante en cada recipienteMonta o inseminación a hembras usando losmachos recipientes.

2009, China:nacimiento de laprimera camada deratones producto dediferenciación decélulas totipotentesen embriones.

Las tecnologías reproductivas permiten laconservación “in vitro” de material genéticopermitiendo la formación de bancosgenéticos criogénicos

Banquear es asegurarEl banqueo criogénico de material genético (semen,ovocitos, embriones, células somáticas y tejidos) esnecesario para asegurar la disponibilidad de materialgenético superior y/o promisorio a disposición futura.Para poder banquear material genético es necesariodesarrollar las tecnologías reproductivas pertinentes(colección de gametos, embriones células y tejidos;conservación por congelamiento/vitrificación con adecuadafertilidad/sobrevivencia post conservación).

¿Es posible aplicar, en formaeconómicamente viable ylogísticamente factible, lastecnologías genéticoreproductivas disponibles paraovinos en el desarrollo pecuariode las ganaderías de pequeñosproductores?

La aplicación de tecnologías básicas (monta natural controlada y dirigida einseminación cervical) directamente en los predios ganaderos de pequeñosproductores es de relativa facilidad y requiere solamente del diseño adecuadode la logística

El uso de tecnologías mas avanzadas requiere deuna estrategia mas elaborada mediante la cual elefecto genético final deseado en las poblacionesganaderas de pequeños productores es obtenidopero a través de un sistema que involucre una unidad de producción del material genético idóneo , su mejoramiento mediante la aplicación de selección intensa y producción dirigida de los reproductores requeridos para el mejoramiento masivo y la distribución de estos reproductores en las ganaderías objetivo. Este concepto es el de los NUCLEOS GENETICOS ELITE.

Los NUCLEOS GENETICOSELITE (NGE):Son las fábricas del material genético donde: Se acopia reproductores y/o semen y/o embriones de alta calidad genética comprobada o estimada en base a progenitores ya sea de origen de la población base a mejorar (selección de los animales elite de la población base) y/o de genotipos introducidos (migrados) Se combina o simplemente se reproduce el material genético selecto usando las tecnologías reproductivas mas idóneas, ya sean estas tecnologías de la más alta sofisticación, para asegurar el máximo progreso genético dentro del núcleo y la suficiente producción ya sea de reproductores, semen o embriones para su distribución a nivel de productores

Animales o material genético genéticamente superiores y seleccionados de la población nacional o estratégicamente importados NUCLEO GENETICO ELITE Aplicación de alta tecnología reproductiva y alta intensidad de selección reemplazos reemplazos Crías macho Descartes Camal Centros de IA Crías hembraSemen Embriones Reparto a productores y a nuevos NGE

El NIVEL genético y el ritmo de progresogenético alcanzado en los centros deproducción de reproductores (NGE) es el quedetermina el progreso de la industria: Comprarreproductores de valor genético alto, certificado Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Segundo nivel ● Tercer nivel ● Cuarto nivel ● Quinto nivel

Factores que determinan laadopción de tecnologíasreproductivas avanzadas A. Relación Beneficio Costo B. Existencia de Programas Coherentes de Mej. Genético C. Grado de tecnificación de la granja D. Acceso a servicios técnicos E. Tipo de tecnología a usarse F. Percepción del ganadero, consideraciones éticas, opinión publica.

Relación beneficio costo:medida de la justificacióneconómica de la aplicación detecnologías avanzadas

R/año = h2 x (Im + Ih) x δ2 (Lm + Lh) Donde: R/año = respuesta genética por año h2 = la heredabilidad del carácter Im = La intensidad de selección aplicada en los machos padres Ih = La intensidad de selección aplicada en las hembras madresLos valores de intensidad de selección se encuentran ya tabulados para diferentes proporciones de la población usados como padres de la siguiente generación. (Ver A.C. Parrat and P.R. Beatson, 1985) δ2 = la variación en la población medida a través de la desviación Standard del carácter en cuestión Lm = La longitud del intervalo generacional de los machos Lh = La longitud del intervalo generacional de las hembras Valor de la ganancia genética/año = R para el carácter o producto x valor económico del producto Beneficio anual = Valor de la ganancia genética anual / costo anual del mejoramiento Genético

En adición a la determinación de la real contribución económica de la gananciagenética, simples cálculos de costos de producción de una cría determinada ysu comparación con los valores del mercado son comúnmente usados paradecidir sobre el uso de determinadas tecnologías

Los efectos del mercado y las leyes de oferta ydemanda influencian también decididamente ladecisión sobre el uso de tecnologías de avanzadaasí, la introducción de nuevos genotipos, de granexpectativa comercial, a un país o regióndeterminada, resultan en precios altos pagadospor reproductores de los genotipos en cuestiónjustificando el uso de tecnologías de relativo altocosto para su rápida multiplicación.

En líneas generales, los beneficios económicosesperados por la introducción de genotipos másproductivos y/o programas de selección y mejoragenética, son mayores cuando de trata de poblacionesganaderas iniciales o base no mejoradas o donde se haaplicado limitada selección genética ya que son laspoblaciones que poseen mayor variabilidad genética ydonde la Selección Diferencial (diferencia entre el nivelproductivo de los animales selectos y de los animalesde la población) es máxima, permitiendo una altaRespuesta Anual a la selección.Este es el caso de la mayoría de poblaciones ganaderasde pequeños propietarios, por lo que es allí dondedefinitivamente se podrá encontrar la mayor relaciónbeneficio costo comparada con poblaciones másavanzadas genéticamente.

Reflexiones finalesLas tecnologías reproductivas avanzan rápidamente, su aplicación en lamejora de la producción y productividad animal permite avances productivosmuy grandes, los cuales son necesarios efectuar en las comunidadescampesinas de Latinoamérica para elevar sus ingresos y calidad de vida, escuestión sólo de diseñar los sistemas adecuados para su aplicación.

Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Muchas Segundo nivel ● Tercer nivel gracias por ● Cuarto nivel ● Quinto nivel su atenciónCarnero de la raza DOHNE en Uruguay, 19 micras de finura,corderos destetan con 38 Kg a los 100 días, al pastoreo

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Relación entre tecnologías reproductivas y mejora genética en bovinos y ovinos

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