Mejoramiento genético de Mejoramiento genético de alpacasalpacas

Gustavo A. GutiérrezGustavo A. Gutiérrez

Programa de Ovinos y Camélidos AmericanosPrograma de Ovinos y Camélidos AmericanosUniversidad Nacional Agraria La MolinaUniversidad Nacional Agraria La Molina

•• Introducción. Introducción. •• Situación actualSituación actual•• Objetivos de selección. Objetivos de selección. •• Características a medir. Características a medir. •• Parámetros genéticos.Parámetros genéticos.•• Progreso genético.Progreso genético.•• Esquema de evaluación genética. Esquema de evaluación genética. •• Estructura genética y sistema de apareamiento. Estructura genética y sistema de apareamiento. •• Uso de información molecular.Uso de información molecular.•• Mercado de reproductores.Mercado de reproductores.•• ImplicanciasImplicancias

Hacia un programa peruano de Hacia un programa peruano de mejoramiento genético de alpacasmejoramiento genético de alpacas

IntroducciónIntroducción

Población de los camélidos sudamericanos en el Población de los camélidos sudamericanos en el mundomundo

PAIS CABEZAS

Australia 16,700

Canadá 4,400

Alemania 10

Nueva Zelanda 4,500

Suiza 12

España 20

EE.UU.. 35,783

Bolivia 332,000

Chile 40,244

Ecuador 4,600

Argentina 2,300

Perú 3'041,598

Otros 97

Total 3'482,264

Fuente: CONACS

~ 85% alpacas en Perú

~ 65% llamas en Bolivia

Alpacas

IntroducciónIntroducción

Alpaca

3 000 000

Perú

Huacaya (90%) Suri (10%)

IntroducciónIntroducción

3494 ton 8271 ton

Perú

Fibra Carne

Situación actualSituación actual

Implementación de planes de mejora genética en alpacas

Puno:

* Accoyo (Familia Barreda)- 2000 ind.

* Rural Alianza- 40000 ind.

* Mallquini (Grupo Mitchell)

* Pacomarca (Sallalli APX)

* Centro de Mejoramiento Genético,Tecnológico y de Capacitación MUNAYPAQOCHA (SPAR, 2006)

Puno

ArequipaProyecto del Centro de Estudiosy Promoción del Desarrollo(DESCO)

JunínSAIS PachacutecSAIS Tupac Amaru

Puno

Junin

Arequipa

Implementación de planes de mejora genética en alpacas

Situación actualSituación actual

• Selección dentro de rebaños

• Evaluación visual – estándares de registros genealógicos

• Niveles independientes de selección, índice de Neale

• Saca de animales de color, o manchados

• Saca de animales con anormalidades o tipo no deseable

• Escaso uso de medidas objetivas: Peso de vellón, diámetro de fibra, etc.

Metodología de selección actual

Registro Genealógico de Alpacas

Numero de alpacas registradas en 2003-2005

Libro Abierto Libro Cerrado

LAI LAP LAD LCP

Puno 4091 1256 14 0 5361

Cusco 458 100 5 0 563

Arequipa 1168 0 0 0 1168

Junín 892 283 122 11 1308

Total 6609 1639 141 11 8400

TotalRegiones

Fuente: CONACS (2006)

SPAR

Situación actualSituación actual

Registros genealógicos

Finura 40Longitud 10Densidad 10Rizos 03Uniformidad 07

VELLÓN 70

Cabeza 10Talla 10Calce 05Apariencia General 05

CONFORMACION 30

Huacaya

Precios de tops de alpaca color blanco (US$)/kg

Fuente: Velarde (2005)

Objetivo de selección

Fuente: Velarde (2005)

Precios de vellón alpaca color blanco (US$)/kg

Objetivo de selección

Objetivo de selección

H = a1*BV1 + a2*BV2 + a3*BV3

BV1 : Peso de vellón (PV)

BV2 : Diámetro de fibra (DF)

BV3 : Peso corporal (PC)

Producción:

Fibra

- Peso de vellón- Longitud de mecha - Uniformidad de color

Características a medir

Calidad de fibra

- Diámetro de fibra **- Coeficiente de variación del DF **- Porcentaje de medulación *- Longitud de fibra*- Rendimiento al lavado*- Factor picazón (comfort) **- Rizado- Resistencia a la compresión- Otros

Características a medir

Características a medir

Otros:

- Peso vivo- Carcasa, carne- Reproductivos- Habilidad materna- Sobrevivencia- Resistencia a enfermedades- Tipo- Docilidad

Parámetros genéticos

Carácter Edad Heredabilidad Desviación Estándar

Nacimiento 0.34-0.53 0.23Destete 0.39 ----1st esquila 0.27-0.69 0.08 – 0.20

Peso vellón* 1st esquila 0.21 – 0.38 0.02 – 0.34Longitud de fibra*

1st esquila 0.43 0.39

Sobrevivencia Destete 0.10 0.17

Peso corporal*

Valores de heredabilidad de características de alpacasreportados en el Perú

Fuente: Chávez (1991)* Metodología: regresión madre-cría

Heritabilities values of alpaca’s trait reported in Peru

Fuente: * Ponzoni y col.l (1999), ** Wuliji y col. (2000)

Característica Australia* Nueva Zelanda**Peso vellón grasiento

0.83 (0.35) 0.63 (0.22)

Rendimiento 0.37 (0.31) 0.67 (0.18)Peso vellón limpio 0.79 (0.36) 0.68 (0.22)Diámetro de fibra 0.67 (0.30) 0.73 (0.19)Coeficiente de variación del DF

0.90 (0.30)

Longitud de mecha 0.63 (0.48) 0.57 (0.18)

Peso vivo 0.56 (0.34)Peso al Nacimiento -------------- 0.63 (0.16)Peso al destete -------------- 0.41 (0.47)Resistencia de mecha

-------------- 0.57 (0.18)

Valores de heredabilidad de características de alpaca reportadosen Australia y Nueva Zelanda

Correlaciones genéticas

Peso corporal y peso de vellón a la 1ra esquila -0.026 (1)Peso al nacimiento y sobrevivencia 0.18 (2)

(1) Citado por Chávez (1991)(2) Bustinza y col. (1988)

Parámetros genéticos

Característica Heredabilidad ReferenciasPeso vellón 0.48 (0.02)

0.27Choque y Rodríguez (1988)

Longitud de mecha 0.34 (0.08)0.28 (0.37

Choque y Rodríguez (1988)

Diámetro de fibra 0.28 (0.10) Frank (2006)Peso corporal 0.36 (0.08) Wurzinger y col.

(2005)

Llamas

Parámetros genéticos

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Por generación:

- Precisión (A)

- Intensidad de selección (i)

- Desviación estándar genético (σA)

Anual:

- Intervalo generacional (L)

∆Gx = A * i * σA

∆Gx = (A * i *σA)L

Un carácter (X) Peso vellón

Diámetro de fibra

(A*i*σA ) + (A*i*σA ) Progreso =Genético

(LP + LM)

Padres Madres

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Factores Padres MadresPrecisión* 0.60** 0.60**

Proporción de animales seleccionados

10% 90%

Intensidad de selección - 1.76 - 0.20Intervalo generacional 4 4Progreso genético

Diametro de fibra (σA=3***)

- 0.15 σA

-- 0.15 x 3 = 0.15 x 3 = -- 0.45 micras/anual0.45 micras/anual

* Precision usando prueba de rendimiento, A=h

** h2 =0.36

*** Leon-Velarde y Guerrero (2001)

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Factores Padres MadresPrecisión 0.80 0.60

Proporción de animales seleccionados

10% 90%

Intensidad de selección - 1.76 - 0.20Intervalo generacional 4 4Progreso genético

Diametro de fibra (σA=3***)

- 0.19 σA

-- 0.19 x 3 = 0.19 x 3 = -- 0.57 micras/anual0.57 micras/anual

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Factores Padres MadresDiametro de Fibra 0.80 0.60

Peso de vellón 10% 90%

Intensidad de selección 1.76 0.20Intervalo generacional 4 4Progreso genético 0.19 σA

∆G y/x = ry,x * σAy * ix * Ax

L

Respuesta anual de un carácter correlacionado con X

- Correlación genética entre Y , X: r y,x

Factores que afectan el progreso genético (∆G)

Respuesta anual de un carácter Y correlacionado con X

X : Diámetro de fibra

Y : Peso vellón

Factores Padres MadresPrecisión (Ax) 0.80 0.60

Proporción de animales seleccionados

10% 90%

Intensidad de selección (Ix) - 1.76 - 0.20Intervalo generacional 4 4Correlación genética (rxy)

Desviación estandard genético Y

Cambio genético de Y

+ 0.15*

0.35 kg*

- 0.01 kg

* Leon-velarde y Guerrero (2001)

Respuesta anual de un carácter Y correlacionado con X

X : Peso vellón

Y : Diámetro de fibra

Factores Padres MadresPrecisión (Ax) 0.80 0.60

Proporción de animales seleccionados

10% 90%

Intensidad de selección (Ix) 1.76 0.20Intervalo generacional 4 4Correlación genética (rxy)

Desviación estandard genético Y

Cambio genético de Y

+ 0.15*

3.0 micras*

0.09 micras

* Leon-velarde y Guerrero (2001)

• Evaluar las alpacas por una o mas características.

• Usar información objetiva y de genealogía

• Incrementar la precisión en la estimación del merito genético (BLUP).

• Permitir comparaciones entre alpacas de diferentes rebaños y generaciones.

• Estimar los componentes de variancia, heredabilidades y correlaciones genéticas.

• Estimar las tendencias genéticas.

Esquema de evaluación genética

Servicio:Evaluación genéticaEstimación del merito genético(BLUP)

Registro anual: $150 por criador

Costo evaluación: $6.25 por animal

Representante: MD. Wayne JarvisNY, USA

The Genetic Alpaca Improvement Network (GAIN)

Esquema de evaluación genética

Across-herd Genetic Evaluation (AGE)

Servicio : Evaluación genéticaEstimación de merito genético (BLUP)Índice de selección - BLUPProgreso genéticoTendencias genéticasRecomendaciones de apareamiento

Registro anual: Membresía de AAA, o NZAA

Costo evaluación: A$5.50 y NZ$5.65 por animal

Criadores de Australia y Nueva Zelanda

Esquema de evaluación genética

Across-herd Genetic Evaluation (AGE)

Modelo animal multicarácter

Peso nacimiento, Peso destete

Peso vellón, diámetro de fibra

X, Z, Z1,Z2, son matrices de incidencia de efectos fijos y al azar

b, u, u1 ,u2 son vectores de efectos fijos y al azar

Y1 = Xb + Zu + e

Yn = Xb + Z1u1 + Z2u2 + e

Efecto genético directo:

Efecto genético directo con medidas repetidas:

Efectos genéticos directo y materno:

Peso nacimiento, Peso destete, Peso vellón a 1ra esquila,Finura a 1ra esquila.

Esquema de evaluación genética

Índice de selección BLUP

-Selección simultanea por varias características

- Basado en los pesos relativos económicos (bj) y merito genético (Xj) estimado por el modelo animal multicaracter.

I = b1X1 + b2X2 + ... + bnXn

Esquema de evaluación genética

I = a1*BV peso Vellon1 + a2*BV diámetro fibra2 + a3*BV peso vivo

Estructura genética

Clásica estructura genética

- Plantel- Multiplicadores- Comercial

Kinghorn (2006)

Multiplicadores

Base

NúcleoPadres y madres

PadresEsquema de núcleo genético

- Cerrado

Estructura genética

Esquema de núcleo genético

- Abierto

Kinghorn (2006)

Padres y madres

Padres

Mejores madres

Mejores madres

Esquema núcleo abierto

Estructura genética

Establecimiento de vinculo genético entre los rebaños:

- Esquema de macho de referencia

- Selección entre rebaños

4 rebaños: A, B, C y D

A y B están vinculados

B y C están vinculados D no esta vinculado con A, B y C

D

B

C

A

Esquema de núcleo genético:

- Disperso

Uso intensivo de tecnologías reproductivas

- Inseminación artificial

- Transferencia de embriones

- Fecundación in vitro

- Clonación

Fuente: INIA (2006)

http://www.inia.gob.pe/notas/nota078/

INIA

E.E. QuimsachataPuno

Estructura genética y biotecnología reproductivas

CIETE

MINAG-UNALM

http://www.lamolina.edu.pe/Gaceta/edicion2008/notas/nota015.htm

Rebaño

Muestra de Fibra

Reporte de merito genético Información genealógica

Laboratoriode Fibras

Centro de Evaluación genética

Esquema de evaluación genética

Registro de información

Índice de selección

Reporte de valores fenotípicos

Uso de información molecular

• Verificación de paternidad (Rodríguez et al 2004; Iannacone, 2005).

* Reconstrucción de Pedigrí (Iannacone, 2005).

• Selección asistida por marcadores moleculares

* Identificación de QTLs

• Selección asistida por genes.

* Resistencia/susceptibilidad a enfermedades

• Selección genomica (Genomic selection).

Uso de información molecular

• “Generación y Localización de Marcadores Genéticos Asociados a Calidad de Fibra e Inmunidad para el mejoramiento de Alpacas usando Bancos Genómicos y de Expresión”. UPSMP, TEXAS A&M.

• “Genómica de alpacas: Identificación de genes expresados y marcadores genéticos asociados a la productividad de fibra fina en alpacas”. UPCH, IPEN

Proyectos de investigación

Electroforesis en Electroforesis en gelgel de de poliacrilamidapoliacrilamida al 6% al 6% denaturantedenaturante, de los productos , de los productos amplificados del marcador VOLP92, analizados en un grupo de alpaamplificados del marcador VOLP92, analizados en un grupo de alpacas cas emparentadas. En la Figura se muestra la familia cuyo padre corremparentadas. En la Figura se muestra la familia cuyo padre corresponde a la esponde a la alpaca identificada con el arete 032. Los números en los carrilealpaca identificada con el arete 032. Los números en los carriles corresponden s corresponden a la identificación del arete de las crías. Se indican con una fa la identificación del arete de las crías. Se indican con una flecha los lecha los respectivos alelos compartidos entre progenitor y crías (1 y 2).respectivos alelos compartidos entre progenitor y crías (1 y 2).

Familia de Alpaca 032 Analizada con el Familia de Alpaca 032 Analizada con el Marcador VOLP92Marcador VOLP92

Obreque (2006)

AnAnáálisis de Similitud Genlisis de Similitud Genééticatica((DendrogramaDendrograma, UPGMA), UPGMA)

Obreque (2006)

Rebaño

Muestra de Fibra

Reporte de merito genético Información genealógica

Laboratoriode Fibras

Centro de Evaluación genética

Esquema de evaluación genética

Registro de información

Índice de selección

Reporte de valores fenotípicos

Laboratoriode Fibras

Laboratoriode ADN

Muestras de fibra y/o sangre

Nombre: Pacomarca CHICO

Arete: 004-01M

Edad: 48 meses

Sexo: Macho

Raza: Huacaya

Color: Blanco

Finura: 19.6u (Enero 30,2004)

DS: 5.73u

Confort: 97.47%

Fuente: Sallali APX (2006)http://www.pacomarca.com/

Mercado de reproductores

Mercado de reproductores

Breed Huacaya

Color White

Date of Birth 6/1/1996

Dam ACCOYO PLANTEL

Sire ACCOYO PLANTEL

Pedigree View Certificate

ARI # 808097

Chip # 029-380-862

StudmasterShares

None Available

Price $50,000.00

6PERUVIAN ACCOYO GODFATHER 61IMPR98

http://www.alpacas.com/Studmaster/

ImplicanciasImplicancias

• El mejoramiento genético de la producción de alpacas es técnicamente factible, pero se requiere:

• Estimación de los parámetros genéticos.

• Implementación del esquema de evaluación genética

• Formación de una estructura genética funcional.

• Optimización de las estrategias, proyectos y planes de mejoramiento genético.

AgradecimientosAgradecimientos

Fulbright Commission

Universidad Nacional Agraria La Molina

Iowa State University

Agencia Internacional de Energía Atómica

gustavogr@lamolina.edu.pe

PreguntasPreguntas??