Parámetros genéticos y fenotípicos para peso al año, circunferencia escrotal y talla en ganado Simmental y Simbrah en México
Genetic and phenotypic parameters for yearling weight, scrotal circumference and frame score in Simmental and Simbrah beef cattle from Mexico
José Antonio Torres-Vázqueza, Coralia Inés Valentina Manzanilla Pechb, Aurelio Borrayo Zepedac, Ángel Ríos-Utrerad, Vicente Eliezer Vega-Murillod, Guillermo Martínez-Velázquezc, Juan José Baeza Rodríguezb, Moisés Montaño-Bermúdeza
a CENIDFMA-INIFAP (Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias. km 1 carretera a Colón, Ajuchitlán, Querétaro, México, 76280. Tel. (52) 419 292 0036 Ext. 151; Fax: (52) 419 292 0033. montano.moises@inifap.gob.mx. Correspondencia al último autor.
]]> b C.E. Mocochá-INIFAP.c S.E. El Verdineño-INIFAP.
d C.E. La Posta-INIFAP
Recibido el 13 de junio de 2011.
Aceptado el 13 de febrero de 2012.
RESUMEN
El objetivo fue estimar los componentes de (co)varianza, heredabilidades y correlaciones genéticas y fenotípicas para peso al año (YW), circunferencia escrotal (SC) y talla (FS) en toros jóvenes Simmental y Simbrah de México. Todas las características se ajustaron a 305 días acorde a los lineamientos descritos por la Federación para el Mejoramiento Genético de los Bovinos de Carne (BIF). El archivo final de datos incluyó 1,949 registros Simmental y 1,259 Simbrah. Para estimar los compones de (co)varianza y parámetros genéticos se usó un modelo animal de tres características. Para cada característica, el modelo incluyó los efectos fijos de hato-año-estación; como covariables se incluyeron la edad de la madre, proporción de genes de raza Simmental, heterocigosis y los efectos por pérdida de recombinación; los efectos de animal y residual se incluyeron como aleatorios. Las varianzas genéticas aditivas fueron 376.3±130.9 kg2, 2.89±0.69 cm2 y 0.37±0.08 unidades2; y las heredabilidades fueron 0.33±0.11, 0.35±0.08 y 0.42±0.08, para YW, SC y FS, respectivamente. Las correlaciones genéticas fueron 0.36±0.19, 0.47±0.17 y 0.59±0.12 para YW-SC, YW-FS, y SC-FS, respectivamente. Las estimaciones de heredabilidad muestran que puede existir una respuesta favorable en la selección para las características estudiadas. Las correlaciones genéticas indican que no existen antagonismos genéticos, sugiriendo que habría una respuesta correlacionada positiva en la selección de cualquiera de ellas.
Palabras clave: Ganado de carne, Talla, Circunferencia escrotal, Correlaciones genéticas, Heredabilidad.
]]>ABSTRACT
The objective of the present study was to estimate (co)variance components, heritabilities and genetic and phenotypic correlations for yearling weight (YW), scrotal circumference (SC) and frame score (FS) of Simmental and Simbrah young bulls from Mexico. All traits were adjusted to 365 d according to the Beef Improvement Federation (BIF). Final data file included 1 ,949 Simmental and 1,259 Simbrah records. A three-trait animal model was used to estimate (co)variance components and genetic parameters. For each trait, the model included fixed effects of herd-year-season, and the age of dam, gene proportion of Simmental breed, heterozygosity and recombination losses effects as covariates; animal and residual were included as random effects. Additive variances were 376.3±130.9 kg2, 2.89±0.69 cm2 and 0.37±0.08 units2; and heritabilities were 0.33±0.11, 0.35±0.08 y 0.42±0.08, for YW, SC and FS, respectively. Genetic correlations were 0.36±0.1 9, 0.47±0.1 7 and 0.59±0.12, for YW-SC, YW-FS and SC-FS, respectively. Heritability estimates show that a favorable response would exist to selection for the studied traits. Genetic correlations indicate that no genetic antagonisms exist, suggesting that would be a positive correlated response to selection of any trait. It would be necessary the use of selection indices in order to avoid greater FS as correlated response due to direct selection of YW and SC.
Key words: Beef cattle, Frame score, Scrotal circumference, Genetic correlations, Heritability.
INTRODUCCIÓN
La circunferencia escrotal (SC) y el peso al año (YW) son características seleccionadas para incrementar las tasas de fertilidad y crecimiento en México. La talla (FS) es la altura de la cadera expresada como una medición lineal, y ayuda a los productores de ganado a evaluar la relación potencial grasa:carne; también se puede usar para proyectar el tamaño a la madurez y caracteriza el potencial rendimiento y requerimientos nutricionales de los animales(1,2). Se han realizado pocos estudios basados en puntuaciones de talla en ganado de carne(3). Debido a que existe considerable variación entre los animales de una raza para talla, es importante estudiar la magnitud de las asociaciones de talla con características de crecimiento y fertilidad en programas de mejoramiento genético animal.
En México, solamente hay un estimador de heredabilidad reportado para talla en toros jóvenes Charolais(4). Además, se han registrado pocas estimaciones de parámetros genéticos para características de crecimiento en diferentes poblaciones de ganado de carne(5,6,7), y la mayoría de éstas se han obtenido mediante modelos animales de una sola característica. Son preferibles los modelos animales de múltiples características, ya que estiman de manera insesgada las (co)varianzas y parámetros genéticos en las poblaciones de ganado de carne(8). El objetivo del presente estudio fue estimar componentes de (co)varianza, heredabilidades y correlaciones genéticas y fenotípicas para peso al año, circunferencia escrotal y talla en toros jóvenes Simmental y Simbrah de México.
MATERIALES Y MÉTODOS
]]> DatosSe utilizó la información de animales registrados en la Asociación Mexicana Simmental Simbrah, nacidos entre 2005 y 2008. Las características analizadas fueron peso al año, circunferencia escrotal y talla. Sólo se analizó información de animales machos; y las características de peso al año, circunferencia escrotal y talla se tomaron entre los 320 y 410 días de edad. Las tres características analizadas se ajustaron a 365 días, acorde a los lineamientos descritos por la Federación para el Mejoramiento Genético de los Bovinos de Carne(1).
El archivo final de datos incluyó 1,209 registros para peso al año y 1,949 registros para circunferencia escrotal y talla, de animales Simmental; y para animales Simbrah, la misma base de datos incluyó 810 registros para peso al año y 1,259 para circunferencia escrotal y talla. El archivo de pedigrí consistió de 3,208 toros jóvenes, 704 padres y 3,048 madres.
Análisis estadísticos
Los datos se analizaron usando la metodología del Algoritmo Información Promedio-Máxima Verosimilitud Restringida (AI-REML) implementado en el programa ASReml desarrollado por Gilmour et al(9).
Para estimar los componentes de (co)varianza se usó un modelo animal de tres características. Los valores iniciales para este análisis se obtuvieron mediante modelos animal de una sola característica. El modelo animal de tres características incluyó los efectos fijos de hato-año-estación; y como covariables se incluyeron la edad de la madre, la proporción de genes Simmental, la heterocigosis y los efectos por pérdida de recombinación(10). Como efectos aleatorios se consideró el efecto genético aditivo y el residuo. Para Simmental, los números de combinaciones para hato-año-estación para YW, SC y FS fueron de 304, 266 y 263, respectivamente; y 205, 188 y 185, respectivamente, en Simbrah.
En notación matricial, el modelo animal de tres características puede ser representado como:
Y = Zb + Za + e
Donde Y representa el vector de registros para peso al año, circunferencia escrotal y talla; b es el vector de efectos fijos; a es el vector de efectos aleatorios genéticos aditivos de los animales; e es un vector desconocido de efectos aleatorios de ambiente temporal; X es una matriz de incidencia conocida que relaciona las observaciones a los efectos fijos en el vector b; y Z es una matriz de incidencia conocida que relaciona las observaciones a los efectos aleatorios genéticos aditivos en el vector a.
]]> Las matrices de (co)varianza de los vectores aleatorios son descritas en las siguientes ecuaciones:
Donde G0 y R0 denotan matrices de 3x3 de componentes de (co)varianzas genética aditiva y residual, respectivamente; A es la matriz de los numeradores de la fórmula de parentesco de Wright entre todos los animales del pedigrí; I es una matriz identidad; y ⊗ es el producto de Kronecker.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En el Cuadro 1 se presentan las estadísticas descriptivas de peso al año, circunferencia escrotal y talla.
En el Cuadro 2 se presentan los componentes de varianza y las heredabilidades para las características estudiadas. Las heredabilidades estimadas indican que existe suficiente variación genética aditiva en las características estudiadas. La estimación de heredabilidad más grande fue para FS (0.42 ± 0.08), seguida por las estimaciones de SC (0.35 ± 0.08) y YW (0.33 ± 0.11). Las heredabilidades estimadas mediante modelos animales univariados para YW, SC y FS fueron de 0.26 ± 0.11, 0.34 ± 0.08 y 0.42 ± 0.08, respectivamente.
El estimador de heredabilidad para YW se encuentra dentro del intervalo de 0.15 a 0.42 de valores estimados usando la metodología de Máxima Verosimilitud Restringida (REML) en diferentes poblaciones de ganado de carne(11,12). También el estimador de heredabilidad para SC estuvo dentro del intervalo (de 0.15 a 0.54) de valores publicados en diferentes poblaciones de ganado de carne con la metodología de REML y usando modelos animales(13,14,15). Ríos-Utrera et al(4) usando REML, estimaron la heredabilidad para SC como 0.21 en toros jóvenes Charolais de México.
La estimación de heredabilidad para FS (0.42 ± 0.08) fue similar a las estimadas por Mercadante et al(16), obtenidas mediante análisis univariados y multivariados en ganado Nelore de Brasil, las cuales fueron de 0.48 ± 0.04 y 0.60, respectivamente. Ríos-Utrera et al(4) estimaron una heredabilidad para FS de 0.42 usando un modelo animal de una sola característica en toros jóvenes Charolais de México. En ganado Nelore de Brasil, Horimoto et al(3) estimaron una heredabilidad para esta característica de 0.23 ± 0.03, usando las fórmulas recomendadas por la BIF(1), mediante un modelo animal univariado y la metodología de REML.
Por otro lado, para altura a la cadera, una medida indicativa de talla, diferentes autores han estimado heredabilidades con un rango amplio (0.27 a 0.63) en diferentes poblaciones de ganado de carne(17,18,19).
]]> En el Cuadro 3 se presentan las estimaciones de las correlaciones genéticas, ambientales y fenotípicas usando un modelo animal de tres características. Todas las estimaciones de correlaciones genéticas, ambientales y fenotípicas fueron moderadas y positivas (de 0.28 a 0.59). Las correlaciones genéticas (de 0.36 a 0.59) indican que la expresión de estas características está determinada en parte por el mismo grupo de genes. La correlación genética más grande fue para SC con FS (0.59 ± 0.12). Las estimaciones de las correlaciones genéticas de YW con SC y de YW con FS fueron moderadas, con los errores estándares más grandes (0.36 ± 0.19 y 0.47 ± 0.17, respectivamente). Todas las estimaciones de las correlaciones ambientales fueron moderadas (0.28 a 0.45); y las estimaciones de las correlaciones fenotípicas tuvieron un intervalo de 0.40 a 0.42.La correlación genética estimada de YW con SC (0.36 ± 0.19) es similar a la correlación genética estimada por otros investigadores(15) (0.31 ± 0.03), utilizando REML en animales Nelore criados en Brasil; y a la obtenida por Frizzas et al(20), de 0.21 ± 0.13 en ganado Nelore usando un modelo animal de dos características y REML.
La correlación genética estimada de YW con FS fue 0.47 ± 0.17 (Cuadro 3). La covarianza genética estimada para este mismo par de características (5.6 kg-unidades), concuerda con los resultados de Horimoto et al(3), quienes estimaron una covarianza positiva de 2.06 kg-unidades para los efectos genéticos aditivos de talla con peso al año en ganado Nelore de Brasil. Por otro lado, Mercadante et al(21) estimaron una respuesta correlacionada positiva de 0.25 ± 0.03 cm de cambio de altura a la cadera en hembras Nelore de Brasil seleccionadas para peso al año. Todos los resultados indican que cuando se selecciona para incrementar peso al año se incrementará la talla de los animales.
La correlación genética estimada de FS con SC fue positiva (0.59 ± 0.12). Varios autores han estimado correlaciones genéticas similares de altura a la cadera con circunferencia escrotal(22,23,24). Sin embargo, Horimoto et al(3) estimaron correlaciones genéticas negativas y cercanas a cero mediante coeficientes de Pearson y Spearman (-0.01 y -0.02, respectivamente) de FS con SC en ganado Nelore de Brasil con 18 meses de edad; indicando pocos cambios en la talla de los animales bajo selección de circunferencia escrotal. Además, Yokoo et al(18) estimaron correlaciones genéticas de altura a la cadera y circunferencia escrotal ajustada a 365 días mediante dos modelos, en el primero ajustaron para peso y edad y la estimaron como -0.19 y en el segundo ajustando circunferencia escrotal sólo por edad la estimaron como 0.21.
CONCLUSIONES E IMPLICACIONES
Las heredabilidades muestran que puede existir una respuesta favorable a la selección para las características estudiadas. Las correlaciones genéticas muestran que no hay antagonismos genéticos entre las características estudiadas, indicando que si los animales se seleccionan para peso al año podrían ser seleccionados indirectamente para incrementar la talla. En el caso de que no se deseara obtener un incremento de la talla, sería necesaria la utilización de índices de selección que eviten el aumento de la talla como respuesta correlacionada al mejoramiento de peso al año y circunferencia escrotal.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece a la Asociación Mexicana Simmental Simbrah por proporcionar la información usada en este estudio.
]]>LITERATURA CITADA
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