MEJORA GENETICA DE LAS PRODUCCIONES ANIMALES Y VEGETALES

Presentación del tema: "MEJORA GENETICA DE LAS PRODUCCIONES ANIMALES Y VEGETALES"— Transcripción de la presentación:

1 MEJORA GENETICA DE LAS PRODUCCIONES ANIMALES Y VEGETALES
CARLOS LÓPEZ-FANJUL UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

2 HISTORIA DOMESTICACIÓN (ca. 9.000 aC)
MANIPULACIÓN GENÉTICA INEFICIENTE PERO ACUMULATIVA FORMACIÓN DE RAZAS (ca. 1750) SELECCIÓN POR TIPO MEJORA GENÉTICA EFICIENTE (DESDE )

3 SELECCIÓN ARTIFICIAL INTENSIDAD (i) : SUPERIORIDAD MEDIA DE LOS PADRES SELECCIONADOS INTERVALO GENERACIONAL (t) : AÑOS TRANSCURRIDOS ENTRE LAS EVALUACIONES DEL CARÁCTER EN PADRES E HIJOS VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2) CORRELACIÓN (rAC) : ENTRE EL VALOR GENÉTICO INDIVIDUAL (A) Y EL CRITERIO DE SELECCIÓN (C) RESPUESTA (R) : CAMBIO DE LA MEDIA DEL CARÁCTER TRAS UNA GENERACIÓN DE SELECCIÓN RESPUESTA ANUAL : Ra = i rAC σA / t

4 CONDICIONANTES BIOLÓGICOS DE LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN
INTENSIDAD DE SELECCIÓN (i) INTERVALO ENTRE GENERACIONES (t) EN PORCINO/AVIAR, i = 70% MAYOR Y t = 2-3 VECES MENOR QUE EN VACUNO/OVINO: MAYOR RESPUESTA EN TIEMPOS MÁS CORTOS :

5 CONDICIONANTES GENÉTICOS DE LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN
VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2). HEREDABILIDAD (h2 = σA2/ σP2) : 5-10% (VIABILIDAD/FECUNDIDAD) O 30-50 % (PRODUCCIÓN) CORRELACIÓN (rAC) ENTRE EL VALOR GENÉTICO INDIVIDUAL (A) Y EL CRITERIO DE SELECCIÓN (C) : A MEDIDA DE QUE EL CRITERIO (C) SE APROXIMA MÁS AL VALOR GENÉTICO (A) LA PRECISIÓN (rAC) AUMENTA

6 HEREDABILIDADES

7 CRITERIOS DE SELECCIÓN (C)
FENOTIPO INDIVIDUAL ADICIÓN DE INFORMACIÓN FENOTÍPICA DE PARIENTES METODOLOGÍA ESTADÍSTICA REFINADA (BLUP) PARA ESTIMAR EL VALOR GENÉTICO INDIVIDUAL ADICIÓN DE INFORMACIÓN GENÓMICA

8 MODELO INFINITESIMAL EL MODELO “INFINITESIMAL” ATRIBUYE A CUALQUIER CARÁCTER UN SUSTRATO HEREDITARIO COMPUESTO POR UN GRAN NÚMERO DE GENES CON EFECTOS INFINITESIMALES MEDIATIZADOS POR EL AMBIENTE PREDICE LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN A DISTINTOS PLAZOS SIN NECESIDAD DE ESPECIFICAR LA BASE GENÉTICA DEL CARÁCTER (NÚMERO DE GENES, EFECTOS Y FRECUENCIAS LA HIPÓTESIS ES IRREAL PERO MUY ÚTIL

9 MODELO INFINITESIMAL LA RESPUESTA ANUAL AL CABO DE UNA GENERACIÓN DE SELECCIÓN VIENE DADA POR Ra= i rAC σA / t PARA UNA DETERMINADA INTENSIDAD ( i ), LA RESPUESTA ASINTÓTICA A LA SELECCIÓN A LARGO PLAZO ES FUNCIÓN ÚNICAMENTE DEL NÚMERO DE PADRES SELECCIONADOS POR GENERACIÓN (N), TANTO SI EXISTE VARIACIÓN GENÉTICA INICIAL COMO SI ÉSTA SE GENERA EX NOVO POR MUTACIÓN

10 RESPUESTA TRAS 50 GENERACIONES EN FUNCIÓN DEL NÚMERO EFECTIVO DE PADRES SELECCIONADOS

11 RESPUESTA A LA SELECCIÓN DEBIDA EXCLUSIVAMENTE A MUTACIÓN (N = 5 o 30)

12 EN LOS ÚLTIMOS 50 AÑOS: EL PESO DEL POLLO A LAS 8 SEMANAS SE HA CUADRUPLICADO : DE 0,64 A 2,9 Kg EL NÚMERO DE HUEVOS PUESTOS POR GALLINA/AÑO SE HA TRIPLICADO: DE 120 A 340 LA PRODUCCIÓN DE LECHE DE VACA SE HA DOBLADO : DE 6000 A Kg (1ª LACTACIÓN) LA GANANCIA DIARIA EN PESO EN CERDOS SE HA DOBLADO : DE 500 g/d A 940 g/d, Y EL ESPESOR DE GRASA SUBCUTÁNEA SE HA REDUCIDO A LA MITAD : DE 45 A 24 mm EL 50-80% DEL CAMBIO SE DEBE A MEJORA GENETICA

13 COMPARACIÓN ENTRE LOS POLLOS DE 1957 Y 2001

14 SELECCIÓN PARA AUMENTO Y DISMINUCIÓN DEL CONTENIDO EN ACEITE DEL GRANO DE MAIZ

15 SELECCIÓN PARA AUMENTO DEL PESO A LAS 6 SEMANAS EN CODORNIZ JAPONESA CON DOS DIETAS

16 SELECCIÓN PARA AUMENTO DEL PESO A LAS 6 SEMANAS EN RATONES

17 RESPUESTA A LA SELECCIÓN PARA AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE VUELO EN DROSOPHILA

18 RESPUESTA A LA SELECCIÓN PARA AUMENTO DE LA RESISTENCIA AL ETANOL Y LA LONGITUD DEL ALA EN DROSOPHILA

19 SELECCIÓN PARA AUMENTO DE LA DOCILIDAD

20 CRUZAMIENTOS OBTENCIÓN DE LÍNEAS PURAS (HOMOCIGÓTICAS) POR CONSANGUINIDAD FORZADA SELECCIÓN DE LAS MEJORES LÍNEAS PURAS OBTENCIÓN DE POBLACIONES HETEROCIGÓTICAS POR CRUZAMIENTOS ENTRE ESAS LÍNEAS SELECCIÓN DE LAS POBLACIONES CRUZADAS QUE SUPEREN EN PRODUCCIÓN A LA MEJOR LÍNEA PARENTAL (VIGOR HÍBRIDO)

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22 PRODUCCIÓN DE MAIZ EN EE. UU.

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25 RESPUESTA A LA SELECCIÓN PARA RESISTENCIA AL ETANOL EN DROSOPHILA

26 RESPUESTA A LA SELECCIÓN PARA LONGITUD DEL ALA EN DROSOPHILA

27 HEREDABILIDAD (h2) h2 = σA2 / σP2
PROPORCIÓN DE LAS DIFERENCIAS FENOTÍPICAS ENTRE INDIVIDUOS (σP2) DEBIDAS A DIFERENCIAS GENÉTICAS (σA2) h2 = σA2 / σP2 EL VALOR GENOTÍPICO DE UN INDIVIDUO [E(A)], EQUIVALENTE AL VALOR FENOTÍPICO PROMEDIO DE SUS HIJOS, SE PREDICE COMO: E(A) = h2 P

28 SELECCIÓN ARTIFICIAL R = i rAC σA / t
RESPUESTA (R) : PROGRESO MEDIO ANUAL INTENSIDAD (i) : SUPERIORIDAD MEDIA DE LOS PADRES SELECCIONADOS INTERVALO GENERACIONAL (t) : AÑOS TRANSCURRIDOS ENTRE LAS EVALUACIONES DEL CARÁCTER EN PADRES E HIJOS VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2) CORRELACIÓN (rAC) ENTRE EL VALOR GENÉTICO INDIVIDUAL (A) Y EL CRITERIO DE SELECCIÓN (C) R = i rAC σA / t

29 SELECCIÓN ARTIFICIAL: BIOLOGÍA
INTENSIDAD (i) : SUPERIORIDAD MEDIA DE LOS PADRES SELECCIONADOS INTERVALO GENERACIONAL (t) : AÑOS TRANSCURRIDOS ENTRE LAS EVALUACIONES DEL CARÁCTER EN PADRES E HIJOS LA MAYOR PROLIFICIDAD DE ALGUNAS ESPECIES PERMITE INTENSIDADES DE SELECCIÓN (i) MÁS ALTAS E INTERVALOS ENTRE GENERACIONES (t) MÁS CORTOS

30 CONDICIONANTES DE LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN
BIOLOGICOS: INTENSIDAD DE SELECCIÓN (i) E INTERVALO ENTRE GENERACIONES (t) GENÉTICOS: VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2) Y ADECUACIÓN DEL CRITERIO DE SELECCIÓN SEGUIDO (rAC) R = i rAC σA / t

31 SELECCIÓN ARTIFICIAL: GENÉTICA
VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2) CORRELACIÓN (rAC) ENTRE EL VALOR GENÉTICO INDIVIDUAL (A) Y EL CRITERIO DE SELECCIÓN (C) A MEDIDA DE QUE EL CRITERIO DE SELECCIÓN (C) SE APROXIMA MÁS AL VALOR GENÉTICO (A) LA PRECISIÓN (rAC) AUMENTA

32 CONDICIONANTES DE LA RESPUESTA A LA SELECCIÓN
GENÉTICOS: VARIACIÓN GENÉTICA DEL CARÁCTER (σA2) Y ADECUACIÓN DEL CRITERIO DE SELECCIÓN SEGUIDO (rAC) HEREDABILIDAD () : 5-10 % (VIABILIDAD/FECUNDIDAD) 30-50 % (PRODUCCIÓN)