Selección. Temas Definición e importancia de la selección Métodos de selección Respuesta a la selección.

Presentación del tema: "Selección. Temas Definición e importancia de la selección Métodos de selección Respuesta a la selección."— Transcripción de la presentación:

1 Selección

2 Temas Definición e importancia de la selección Métodos de selección Respuesta a la selección

3 Objetivos del mejoramiento y criterios de selección. Objetivo selección  requisito programa de mejoramiento Objetivo  Carácter económico final (uno o varios). Cuatro situaciones: 1. Selección directa 2. Selección indirecta 3. Selección empleando caracteres auxiliares. 4. Selección simultanea de caracteres a través de índices de selección.

4 Pasos en un programa de mejoramiento genético (Ponzoni, 1979). a) Definición del objetivo de mejoramiento. b) Criterios de selección en términos de caracteres. c) Organización y colecta de datos. d) Uso de la información obtenida para decidir en la selección. e) Utilización y cruzamiento de los individuos seleccionados.

5 Importancia La selección fue reconocida desde la antigüedad y sus resultados se pueden ver en numerosas razas y variedades existentes.

6 Ejemplo de selección Suponiendo un hato cerrado de 1000 vacas estabilizado (Sin expansión ni reducción). Si a tasa de destete es del 80% por año, se obtendrán anualmente 800 terneros (400 machos). Si se sabe que un toro dura 2 años y se usa una relación de 1 cada 40 vacas. Tenemos: 1000 vacas/40 = 25 toros  25 Toros/2 años≈13 La proporción seleccionada en los machos es entonces: (13/400)*100=3.25%. De las 400 terneras asumiendo un reposición de vientres del 20% al año, quedarían 1000*0.2=200, lo que equivale a (200/400)*100=50% que es la proporción de hembras seleccionadas. Entonces: ¿qué animales se utilizaran para la reproducción? ¿Que cantidad de hijos dejará cada uno?

7 Etapas de la selección Estimación de los valores de cría: Clasificación de los animales según uno o más criterios previamente establecidos Decisión, sobre la base del valor de cría estimado, si el animal deberá o no ser retenido para progenitor de la proxima generación.

8 Consecuencias de la selección La selección por si misma no logra nueva variación genética. Sus efectos están restringidos a la utilización de la variación presente en la población, permite usar variaciones espontáneas por mutación. 1.Puede cambiar la media genotípica de la población, para el carácter seleccionado (Aumento de genes favorables). 2.Puede cambiar la amplitud de la distribución de los genotipos, o sea la variancia genética de la población.

9 Respuesta a la seleción Es el cambio del promedio de la población, en la dirección deseada (también llamado progreso genético). El problema es que no sabemos los valores de cría reales de los animales y debemos trabajar con predicciones de los valores de cría. Es la diferencia entre el valor fenotípico medio de los descendientes de los padres seleccionados y la media parental antes de la selección

10 Progreso genético El progreso genético puede ser un poco más complejo, más adelante lo veremos

11 Factores que afectan la respuesta a la selección El cambio genñetico es proporcional a 3 factores: 1.La precisión o exactitud de la selección: es una medida de fuerza de la relación entre los valores de cría reales y las predicciones (Más alta mejor) 2.La intensidad de selección: Mide cuan exigente se es para decir que individuos se seleccionan. 3.La variación genética: Variación de los valores de cría dentro de una población para un carácter particular Es inversamente proporcional a un factor adicional: 1.El intervalo generacional: Es la cantidad de tiempo requerido para remplazar una generación con la próxima

12 Respuesta a la selección

13 Medidas de la respuesta a la selección Diferencial de selección: Corresponde con la diferencia entre la media de los indivudos seleccionados respecto a la media de la población. Ejemplo: Suponga que el peso promedio del Vellón en una granja de ovejas es 3,8 kg, y que los machos seleccionados producen en promedio 4.135 kg y las hembras 3.9 kg. Además se sabe que la varianza fenotípica (σ P ) es 0.155 kg. Determine el diferencial de selección de la población.

14 Ejemplo (Continuación) Es sólo una resta

15 Intensidad de selección (i) La relación entre el diferencial de selección y la desviación estandar fenotípica se denomina intensidad de selección (i). Ejemplo: Teniendo en cuenta el ejercicio anterior, determine la intensidad de selección para la población.

16 Ejemplo (Continuación) Es sólo una división

17 Intensidad de selección (i) GANADO LECHERO: HEMBRAS: BAJA INTENSIDAD DE SELECCIÓN PERMANENCIA DE TOTALIDAD DE TERNERAS. ASEGURAR TAMAÑO DEL HATO. MACHOS: ALTA INTENSIDAD DE SELECCIÓN +/- 1 % SUPERIOR ! A MAYOR INTENSIDAD DE SELECCIÓN MAYOR PROGRESO GENETICO !

18 Proporción de individuos seleccionados (%S) Los valores de intensidad de selección (i), coresponden a diferentes valores del porentaje de individuos seleccionados para la reproducción. Con la tabla puedo mirar las relaciones del porcentaje de seleccionados y la intensidad de selección

19 Intervalo generacional (IG) El intervalo generacional es la edad promedio de los progenitores, cuando sus descendientes nacen. Varía entre especies de animales y el sistema de producción. Ejemplo: Suponga que en un hato se cuenta con 30 machos, de los cuales 15 tienen su primer hijo a los 2 años y otros 15 se demoran hasta 3 años. Respecto a las hembras, 230 tienen su primera cría a los 2 años; 170 a los 3 años; 190 a los 4 años; 210 a los 5 años y 200 a los 6 años. Determine el intervalo generacional de la población.

20 Ejemplo (Continuación) Es sólo una división

21 Intervalo generacional en algunas especies

22 El intervalo generacional depende también del tiempo de gestación

23 Progreso genético generacional (PGG) Para el caso particular de selección individual, varias formulas son equivalentes: Ejemplo: En el ejercicio que se viene desarrollando calcule el progreso genético generacionalsi se sabe que la heredabildiad es 0.30. ¿Y como se aplica la última formula? ΔG=PGG

24 Progreso genético anual ΔG a =PGA

25 Respuesta a la selección

26 Selección: Métodos de selección para un sólo caracter

27 Fuentes de información Antepasados indirectos Antepasados directos Individuos Descendientes ditrectos Parientes colaterales Descendientes indirectos Hermanos Medios hermanos Primos Sobrinos Sobrinos nietos Hijos/Hijas Nietos/Nietas Tios abuelos Tios padre Madre Abuelo paterno Abuela paterna Abuelo materno Abuela materna

28 Criterios de selección Se define como criterio de selección al conjunto de informaciones que se utilizan para estimar el valor de cría de los individuos a ser seleccionados. Criterios de selecciónMétodos de selección Fenotipo individualSelección fenotípica individual (prueba de comportamiento) Fenotipo de un grupo de hijosSelección por progenie (Prueba de progenie) Fenotipo de un grupo de hermanosSelección por hermanos Fenotipo de un grupo de medios hermanos Selección por medio hermanos Fenotipo de antepasadosSelección por antepasados (pedigrí) Ïndice familiarCombinación de varios criterios (Caso más general de selección familiar)

29 Selección fenotípica individual Tambien llamado selección masal (Prueba de comportamiento), consiste en la selección por el propio fenotipo de los individuos. La selección fenotípica individual es una función directa de la heredabilidad, por lo que el método es poco eficiente para caracteres de baja heredabilidad. El valor de cría individual está dado por: Δg a =h 2 S/IG

30 Selección fenotípica individual con más de un registro por animal Ciertos caracteres pueden ser medidos varias veces en la vida de un animal, como el peso al destete (como carácterística de la vaca), peso del vellón, etc La evaluación del genotipo de un animal por el promedio fenotipico de varias medidas aumenta la exactitud de la selección. La exactitud de la selección cuando el criterio de selección es el promedio de n madidas fenotípicas es:

31 Selección fenotípica individual con más de un registro por animal El progreso genético anual es: Es importante resaltar que la toma de una medida adicional puede incluir un aumento en el intervalo de las generaciones. El VCE es: Ejemplo: Se realiza una selección en ovinos por peso al vellón en machos. Si sabemos que h 2 =0.35, la intensidad de selección es 1.13 y el desvio estándar genético aditivo es 0.4 kg. Considere seleccionar con una medida, 2 y 3, además de 3 valores de heredabilidad (0.35, 0.5, 0.75). Aumenta la exactitud respecto a la individual

32 Selección fenotípica individual con más de un registro por animal (Ejemplo) Con solamente una medida la selección es temprana y se pueden usar los carneros con 18 meses, consideremos: I machos =2 años I hembras =4 años  IG=3 años Si esperamos tener una segunda medida, se debe esperar una año más, entonces IG=3.5 Para la tercer medida entnces IG=4 Calculando el progreso genético: Criterio de seleciónValores de ΔG a (Kg de vellón) R=0.35R=0.5R=0.75 1 medida (IG=3)0.089 2 medidas (IG=3.5)0.0930.0880.082 3 medidas (IG=4)0.0880.0810.073 Disminuye el progreso genético por el aumento en el intervalo entre gneraciones, sobre todo ante alta R Sólo para carácterísticas de baja Repetibilidad se justifica seleccionar con base a medidas repetidas

33 Selección por progenie En este método el criterio es el promedio fenotípico de una muestra no seleccionada de los hijos del individuo. Es un método de selección de los padres. Interesan los promedios de los grupos de los medios hermanos y hermanos enteros para evaluar los padres. Componentes de varianza entre padres, madres y progenie. Para caracteres de baja heredabilidad (0 a 0.25) el fenotipo individual provee una estimación bastante inexacta del valor de cría del individuo. No siempre se puden usar medidas repetidas para aumentar la exactitud

34 Selección por progenie La mayoría de las familias son de tamaño reducido (excepto en aves y cerdos) como para usar selección familiar. Los caracteres limitados al sexo y los caracteres medidos en el animal muerto recurren casi obligatoriamente a la prueba de progenie. A través de la prueba de progenie nos podemos acercar bastante a una estimación casi ideal del valor de cría de los individuos. La exactitud de la prueba de progenie está dada por: “h” es la raiz cuadrada de la heredabilidad “n” es el número de hijos por padre probado “t” toma el valor de h 2 /4 si la progenie son medio hermanos o h 2 /2 si son hermanos enteros

35 Ejemplo exactitud prueba de progenie Lo que es claro es que aumentando el número de hijos se aumenta la eficacia de la prueba de progenie, pero ese aumento es mayor para bajas heredabilidades. HeredabilidadExactitud selección individual Exactitud de la prueba de progenie Número de hijos por padre evaluado 5102030406080 0.050.220.240.330.450.520.570.660.71 0.100.320.340.450.580.660.710.780.82 0.200.450.460.590.720.780.820.870.9 0.300.550.540.670.790.840.870.910.93 0.400.630.600.730.830.880.900.930.95 0.500.710.650.770.860.900.920.950.96 0.600.770.680.800.880.920.940.960.97

36 Selección por progenie El progreso anual obtenido con la selección por progenie está dado por: En bovinos por ejemplo un toro puede servir al año y medio de edad. En promedio desde que nace el toro hasta que están disponibles los primeros datos de sus hijas, han pasado 6 o más años. Los planes de selección se programan de tal manera que sólo se prueban los toros que más prometen (Por pedigrí) La prueba de progenie es costosa por el tiempo Hay Gran efecto de las falsas paternidades

37 Selección por progenie La estimación del valor de cría de un reproductor es: Ejemplo: En un hato se utilizan 3 toros A, B y C que dejan 50, 65 y 90 hijos respectivamente. El promedio de la población al destete, luego de corregir por edad del ternero, sexo y mes de nacimiento fue 241 kg. Los promedios de las progenies de los 3 toros fueron 250, 235 y 240 kg, respectivamente. La heredabilidad del peso al destete en la región fue estimada como 0.2. Determine el valor de cría para los 3 toros. Recordemos que el valor de cría de un hijo de cada toro es ½ del valor de cría del toro.

38 Consideraciones selección por progenie En cerdos y aves, donde las hembras son prolíficas, puede haber varios grupos de hermanos enteros por padre, de modo que la selección se basa en una mezcla de hermanos enteros y medio hermanos. La formula entonces es un poco más complicada. Se puede usar: Para carácterísticas de baja heredabilidad Caracteres limitados por el sexo Caracteres medibles al sacrificio

39 Selección por hermanos Se basa en el comportamiento de medios hermanos o hermanos enteros. La exactitud de esta selección se expresa como: Este método no aumenta el intervalo generacional, ya que los individuos medidos son contemporaneos al evaluado. Puede usarse este método en caracteres medibles al morir El valor de cría se estima como:

40 Selección por pedigrí Para que el pedigrí pueda ser usado se necesita información productiva de la ascendencia y descendencia expresada como desvio de sus contemporaneos. El peso de la información proveniente de un pariente de un individuo depende: 1.La posición relativa del pariente en el pedigrí, 2.Del grado de parentesco, porque es una medida del porcentaje de genes que tienen en común. 3.De la exactitud con que ese pariente fue evalaudo en su producción. La estimación del valor de cría toma la forma de un índice: “m” representa los parientes que proporcionan información “b” son los pesos relativos de esa información

41 Pedigrí

42 Algunos valores de b i : Datos de uno de los padres Un toro hijode una vaca de 600 kg de leche por encima del promedio tendrá un valor de cría esperado, sólo basado en la producción de su madre y tomando h 2 =0.3: VCE=(0.5)*(0.3)*(600)=+90 kg por encima del promedio. Si se poseen medidas repetidas del progenitor, la formula incluye además la repetibilidad:

43 Algunos valores de b i : Datos de uno de los padres Ejemplo: Para predecir el valor genético del hijo, para la carácterística número de corderos nacidos, al bucarse en ovinos el aumento del carácter “mellicero”. Supongamos que la madre de un borrego tuvo 5 corderos en 3 partos (5/3=1.67) y que el promedio de la población fue 1.2 corderos nacidos por oveja. Tomemos una herdabildiad de 0.1 y una repetibilidad de 0.2 como ejemplo. El valor de cría estimado para el borrego es: Vemos que el peso dado a esta información es bastante bajo

44 Datos de otro antepasado directo b=(coeficiente de parentesco)h 2 El coficiente de parentesco está dado por dos veces el coeficiente de coascendencia y es ¼ para un abuelo, 1/8 para un bisabuelo, etc. A medida que el parentesco es más lejano, el coeficiente disminuye

45 Selección dentro de familias Se restringe a especies con tasa reproductiva elevada, ya que consiste en seleccionar los mejores individuos dentro de cada familia. Este método es ventajoso cuando hay un componente ambiental común a los miembros de la familia. Ejemplo: El crecimiento predestete en cerdos el cual es muy dependiente de la habilidad materna de las cerdas, que afecta a todos los lechones por igual. Este tipo de selección reduce la tasa de consanguinidad a la mitad.

46 Selección para varios caracteres

47 METODOS DE SELECCION Selección consecutiva o en tándem La selección en tándem consiste en seleccionar para una sola característica durante una o mas generaciones o años hasta lograr un progreso genético, sucesivamente se inicia seleccionando otro carácter hasta llegar a un nivel deseado. La eficiencia de este método depende en gran parte de la asociación genética entre los caracteres para los que se está efectuando la selección de manera que será muy eficiente si existe alta correlación genética entre estos caracteres.

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49 Selección por niveles independientes de descarte Se basa en la eliminación de todos los animales que no alcanzan los niveles mínimos para los caracteres elegidos ; su desventaja es la eliminación de animales que siendo sobresalientes en una característica, no alcanzan el mínimo para otra u otras de las consideradas. En este tipo de selección debe establecerse la heredabilidad, la importancia general del carácter y el número de animales para selección

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51 Índices de selección El índice de selección es considerado el método de selección mas eficiente, ya que en el se integran los valores genéticos y valores económicos de los caracteres elegidos. Este índice representa una ecuación de regresión múltiple en la que el mérito final del individuo (variable dependiente) se expresa por una función de varios caracteres correlacionados o no entre si. La importancia dada a cada carácter depende de su valor económico relativo ya que no todas las características son igualmente importantes.

52 Los índices de selección son un método para estimar valores de cría de un animal combinando toda la información disponible del animal evaluado y sus parientes. Esta es la mejor predicción lineal de un valor de cría individual. El valor número obtenido para cada animal es referido como el índice (I) y es la base sobre la cual los animales son ranqueados para selección. Suponiendo que y 1, y 2 y y 3 son valores fenotípicos para el animal (i), su padre y su madre. El índice para este animal usando la información es: Índice de selección usando la información de sus parientes

53 Dónde b 1, b 2 y b 3 son los factores por los cuales se pondera cada medición. La determinación de los pesos apropiados para las varias fuentes de información es el principal objetivo del procedimientos de índice de selección. El índice de selección (I) es un estimado del valor de cría real del animal i. El valor b es considerado como un coeficiente de regresión parcial de los valores de cría de los animales en cada medición. La minimización resulta en un conjunto de ecuaciones simultáneas similar a las ecuaciones normales de una regresión lineal múltiple, las cuales son solucionadas para obtener los valores b I  EBV

54 El conjunto de ecuaciones a ser resuelto para los valores b es: Dónde p mm y g mm son las varianzas fenotípicas y genéticas para la característica m (o también para el individuo m) y p mn y g mn son las covarianzas fenotípicas y genéticas entre las características m y n (o también para los individuos n y m).

55 Pb = G b=P -1 G Donde P es la matriz de varianzas y covarianzas para las observaciones es la matriz de covarianzas entre observaciones y valores de cría para ser predichos. Por consiguiente la ecuación del índice de selección es Dónde  se refiere a los estimados de las influencias ambientales en las observaciones. Asumiendo ser conocidas sin error. En forma matricial el sistema de ecuaciones es:

56 Ejemplo de índice de selección usando diferentes fuentes de información Asumiendo que los siguientes parámetros para promedio de ganancia diaria de peso (ADG) a los 400 días y porcentaje de carne magra (PL) a la misma edad en un grupo de terneros Correlación genética (r gADG;LP ) = 0.30 Correlación fenotípica (r pADG;LP ) = -0.10

57 Índice de selección para mejorar la tasa de crecimiento de los terneros. Asumiendo ADG como la característica 1 y PL como la característica 2, se tiene que:

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59 La precisión del índice de selección es:

60 Para un ternero (A) el valor de ADG es de 900g/dia y la media de la población es 800 g/día. Y el porcentaje de carne magra para este ternero es 83% y la media de la población es 78%. El índice de selección en este caso será: I = 0.445x(900-800) + 1.692x(83-78) I = + 52.96 Para un ternero (B) el valor de ADG es de 700g/día y la media de la población es 800 g/día. Y el porcentaje de carne magra para este ternero es 75% y la media de la población es 78%. El índice de selección en este caso será: I = 0.445*(700-800) + 1.692*(75-78) I = -49.58

61 La construcción de un índice para predecir o mejorar H está basado en los mismo principios explicados anteriormente excepto que incluye el peso relativo económico a cada característica Dónde w es el vector de pesos económicos. Los pesos (b) son obtenidos mediante las siguientes ecuaciones: En notación matricial: Índices de selección con peso económico 61

62 Índices de selección Es posible plantear los índices a partir de los valores genéticos obtenidos y calculando los pesos económicos relativos. Para esto es importante tener en cuenta el sistema de pago actual que tiene en cuenta la producción de grasa y proteína mas que la producción de leche en volumen. Los índices de selección que involucran no sólo parámetros productivos, sino también las características asociadas a reproducción y salud aumentan la exactitud en un 15-25%. 62

63 índice de selección asumiendo pesos económicos Asumiendo los siguientes parámetros para producción de proteína (Kg/lactancia), producción de grasa (Kg/lactancia) y puntaje de células somáticas (SCS). Tabla 1. Heredabilidad (diagonal), Correlaciones genéticas (Encima de la diagonal) y fenotípicas (debajo de la diagonal) para algunas características de importancia en producción lechera. PPPGSCS PP0.250.60.07 PG0.80.200.12 SCS0.080.05 Teniendo en cuenta los pesos económicos y las varianzas fenotípicas, es posible construir la matriz de varianza-covarianzas genéticas y fenotípicas y estimar el índice de selección. 63

64 Ecuaciones g de X=(% promedio de grasa o proteína)*10*1.032 Precio por proteína o grasa=(g de X)*(Precio/g) PAGO y BONIFICACIONES: Proteína=20.15 pesos/g=20150pesos/Kg Grasa=6.2 pesos/g=6200pesos/Kg RCS= 20-30 pesos/L ≅ 0.029 pesos/0.1 SSC = + valor adicional por salud y rendimiento quesero El aporte económico ponderado es: Así podría ser un aporte ponderado (Aunque puede ser expresado en magnitud), de tal manera que se puedan estimar los parámetros de la regresión teniendo en cuenta las correlaciones, lo único que cambian son las unidades. 64

65 Índices propuesto Resolviendo las ecuaciones, es posible obtener: I=β(XPTA), donde: β=P -1 GW y XPTA=habilidad predicha para la característica X I=64(PPTA)/Cp+26(GPTA)/Cg+10(SCS)/Cscs I=30.6(PPTA)+10.1(GPTA)-1.8(SCS), que constituiría un índice de selección incluyendo las características evaluadas. Sin embargo, es claro que los índices deberían tener algunas otras características. 65

66 Indices de selección Tomado de: Philipsson et al., 1994: Present and future uses of selection index methodology in dairy cattle. Algunos índices de selección 66

67 (Tpi) USA HOLSTEIN PARA EL MUNDO Abreviaciones: El valor de 1832 es un ajuste para tener en cuenta el cambio del periodo base, lo que le permite al Tpi ser comparado en el tiempo La realidad Colombiana en el mercado actual no debe alejarse mucho de los índices internacionales. Sin embargo la producción de grasa parece no ser tan importante con el sistema de pago actual. 67 ¿Puedes hacer tu propio indice?

68 Tomado de: Beavers and Doormaal, 2014: Index Weights: What You See Is Not What You Get! Respuesta a la selección (índices) 68

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