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Introducción a la Producción Animal - FCV - UNNE
UT 2. Capítulo II. Tema 3. 1
UNIDAD TEMÁTICA 2: MEJORAMIENTO GENÉTICO ANIMAL
Capítulo II: Selección
Tema 3: Selección para caracteres de herencia poligénica: modelo genético para caracteres
cuantitativos. Valor de cría, diferencia de progenie, valor combinatorio de genes, habilidad de
producción. Las diferencias entre individuos. Heredabilidad y repetibilidad.
Tema 3 Selección para caracteres de herencia poligénica: modelo genético para caracteres cuantitativos SELECCIÓN PARA CARACTERES POLIGÉNICOS
El gran desafío de quien practica la selección, es la elección adecuada de los “mejores
animales”, es decir, los animales con valores genéticos superiores para caracteres que se desean
mejorar. La finalidad, es predecir con la mejor precisión posible el valor genético de un individuo
a partir de la información fenotípica disponible (propia y/o de sus parientes), teniendo en cuenta
las distintas influencias ambientales que afectan la expresión del carácter.
Se denomina fenotipo (P) a la expresión de un carácter determinado, éste resulta del
genotipo (G) del animal y de las influencias ambientales (E) a las que está sujeto.
En que G es el resultado de la acción combinada de genes en muchos loci, cada uno con un
pequeño efecto, y E incluye las diversas influencias ambientales (no genéticas) que afectan al
carácter. Dentro de estas influencias ambientales, se debe distinguir entre las que son de
naturaleza sistemática (establecimiento, año, edad del individuo, edad de la madre, sexo, mes
de nacimiento, etc.) y las que son de naturaleza intangible, llamadas no sistemáticas (la
variabilidad entre gemelos monocigóticos sometidos a las mismas condiciones ambientales
sistemáticas).
El fenotipo de un individuo funciona por lo tanto como un indicador de su G, y la precisión
de aquel indicador depende de la importancia de E. La cuestión puesta en estos términos aún
no resuelve enteramente el problema, pues un reproductor no transmite a su descendencia su
genotipo, sino apenas la mitad de sus genes.
Para entender completamente valores de cría y otras nociones relacionadas, se necesita un
modelo matemático más complejo, el modelo genético para caracteres cuantitativos.
Está diseñado para su uso con caracteres cuantitativos: en los cuales los fenotipos muestran
una expresión continua (numérica). Pero en la práctica es utilizado con caracteres poligénicos
en general. Los caracteres umbral (poligénicos cualitativos) no se expresan en forma continua y
a primera vista no parecen ser aplicables para un modelo cuantitativo pero igualmente se lo
utiliza para ellos.
MODELO GENÉTICO PARA CARACTERES CUANTITATIVOS
Se lo representa con la siguiente ecuación:
P=µ+G+E Donde:
P= valor fenotípico o performance de un individuo para un carácter.
µ= media poblacional o el P medio para el carácter para todos los animales en la población.
G= valor genotípico del individuo para el carácter.
E= efectos ambientales sobre P del individuo para ese carácter.
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P es un registro de la performance de un individuo, es una medida del fenotipo de un
animal para un rasgo específico. Por ejemplo: 10kg de peso al destete en cabritos o 15 litros
de leche por día en una vaca lechera.
G se refiere a los efectos de los genes del individuo (independientemente o en
combinación) sobre su performance para el carácter. A diferencia del P no es directamente
medible.
E son todos los factores no genéticos que influencian el valor fenotípico de un individuo
para un carácter.
El modelo presentado aquí es ligeramente diferente del explicado al principio, ya que se
incluye la media poblacional (µ). Ésta se agrega para enfatizar que en MGA todos los otros
elementos del modelo (excepto los P) son relativos a la población que está siendo considerada,
sus valores numéricos dependen de los valores fenotípicos medios (�̅�) de la población y por lo
tanto son expresados como desviaciones de ésta.
En la siguiente figura se muestra una representación esquemática de las contribuciones
genéticas y ambientales en los pesos al destete de tres terneros (a, b, c).
La línea media representa el peso promedio en la población (227 kg), las columnas azules los
valores de pesos al destete (P) para tres terneros (a, b y c).
Las columnas negras (G) y blancas (E) representan las contribuciones del genotipo y el
ambiente para cada registro de P. Esta figura es un ejemplo hipotético utilizado para ilustrar. En
la realidad, no se puede conocer los G o E de un individuo. Lo único que se mide directamente
es su P, los otros elementos se pueden estimar.
Las columnas que representan G y E se localizan por arriba de la línea y tienen un valor
positivo, y otras por debajo con valores negativos. Las positivas significan mayores a la media y
las negativas menores.
El ternero a pesa 273 kg, su ventaja para peso al destete de 46 kg por sobre µ es parcialmente
debida a su G (+14 kg), igualmente ha tenido mejores E que µ (+32 kg), quizás porque su madre
fue particularmente buena lechera.
Por otro lado, los terneros b y c pesan 204 kg (69 kg por debajo de µ). El ternero b tiene G y
E peor que el promedio y el c es genéticamente superior a µ pero fue criado en un ambiente
desfavorable.
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En conclusión, el modelo básico para caracteres cuantitativos es la representación
matemática de cómo el valor fenotípico de un individuo para un determinado carácter, es
afectado por la genética y el ambiente, considerando la media poblacional.
Características del modelo
1) Representa las contribuciones genéticas y ambientales de un solo registro de P de un solo
animal. Para cada registro existen (aunque no necesariamente observables) valores numéricos
de P, G y E. Éstos son llamados valores, lo cual significa que son aplicados a individuos en una
población, por ejemplo, un P para ganancia diaria de peso de un novillo o un P de una cerda para
el tamaño de la camada.
2) Estos valores son para caracteres específicos. El P de una cerda no es genérico, es su valor
específico para el rasgo tamaño de camada.
3) Debido a que G y E se expresan como desviaciones de µ, la media de los G y la media de los
E en toda la población son cero (cuando las desviaciones se suman durante el proceso para
sacar el promedio las desviaciones negativas cancelan las positivas).
4) G y E son considerados independientes. Esto significa que el G de los animales no tiene
influencia de los E y viceversa. Por ejemplo, el G de un ternero para peso al destete es
determinado en la concepción, no es afectado por el ambiente pre destete. Asumir la
independencia de estos valores es necesaria para mantener el modelo simple, y es cierta en la
mayoría de los casos.
VALOR DE CRÍA, VALOR GENÉTICO O BREEDING VALUE (BV)
El genotipo representa el efecto general de los genes de un individuo (independiente y en
combinación) sobre la propia performance para un determinado carácter. Este valor depende
en parte de la forma como están combinados los dos alelos que el individuo posee en el locus,
pero como él solo transmite a su descendencia uno de los alelos, cualquier interacción entre
ellos (combinación favorable o desfavorable) se rompe. Por lo cual, los efectos de interacción
no son heredables, es decir, no todo el G del animal es heredable.
En la selección para caracteres poligénicos se eligen como progenitores a aquellos individuos
con el mejor conjunto de genes para transmitir a la descendencia, es decir, aquellos con mejor
BV.
El BV es la parte del G de un individuo que es debida a los efectos independientes de los genes
que pueden ser transmitidos de los progenitores a la progenie.
Entonces, mientras el G representa el efecto general de los genes de un individuo sobre su
P, el BV representa solamente aquella parte del G que puede ser transmitido de los progenitores
a la progenie. Al igual que el valor genotípico, el valor de cría de un individuo es una idea
matemática abstracta, no puede ser medido directamente y siendo un concepto relativo, su
valor numérico depende del valor de cría de todos los otros individuos de la población.
Modo de acción de los genes
Para entender mejor lo que es el valor de cría, debemos analizar los efectos de los genes
sobre P, a lo que denominamos acción génica.
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Los diversos genes que determinan el P de un individuo pueden cooperar unos con otros, o
interactuar con la acción de otros; esta a su vez puede ser intralocus (dominancia) o interlocus
(epistasis).
Los tipos de acción génica son clasificados según la forma como el heterocigota se sitúa
relativamente a los homocigotas:
En la acción aditiva el heterocigota tiene un valor igual a la media de los homocigotas.
En la dominancia completa el heterocigota es igual a uno de los dos homocigotas.
En la dominancia incompleta el heterocigota no llega a ser igual a uno de los
homocigotas, pero su valor excede el de la media de éstos.
En la sobredominancia el valor del heterocigota excede al de cualquiera de los dos
homocigotas.
Esto se puede graficar de la siguiente forma en un locus hipotético, con los alelos A
dominante y a recesivo.
Por ejemplo, si asumimos que el locus D es uno de los muchos que afectan el peso al
nacimiento (PN) en los lechones y que hay dos posibles alelos: D y d. El efecto medio de cada
gen D es incrementar el PN en 10 g y el efecto medio de cada d es disminuirlo también en 10 g.
Esos 10 g son conocidos como efectos independientes del gen. En el siguiente cuadro se
muestran los distintos tipos de acción génica.
Genotipo
Tipo de acción génica
Aditiva Dominancia
completa
Dominancia
incompleta Sobredominancia
DD 10+10=20 g 20 g 20 g 20 g
Dd 10+ (-10)= 0 g 20 g 15 g 25 g
dd (-10) + (-10) = (-20) g (-20) g (-20) g (-20) g
Epistasis (I)
Se denomina así a la interacción entre genes de diferentes loci, tal que la expresión de los
genes en uno de los locus depende de los alelos presentes en uno o más loci diferentes.
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Efecto independiente de los genes
Refleja el valor de cada gen independiente de los efectos de los otros genes en el mismo
locus (dominancia) y los efectos de los genes en otros loci (epistasis).
El efecto independiente de cada gen refleja el valor del gen heredado como se lo mediría si
se considera al gen aislado, sin los efectos de otros alelos.
En sí, el BV de un reproductor es la suma de los efectos independientes de los genes en el
locus y todos los otros loci que afectan al carácter. Esto se debe a que los procesos mendelianos
de segregación y distribución independiente evitan la herencia de las combinaciones
particulares presentes en los progenitores.
Un individuo no transmite su genotipo a la descendencia, sino, solamente un alelo por
locus.
En el ejemplo asumamos, que todos los genes que afectan el PN excepto por el locus D son
idénticos para todos los animales.
El BV para cada uno de los tres genotipos del locus D (DD, Dd y dd) son:
BVDD= 10 + 10 = 20 g, éstos animales tienen el mayor BV para PN porque sólo tienen este
alelo disponible para contribuir a la progenie y es el que tiene mayor valor.
BVDd= 10 + (-10) = 0 g, posee un gen de cada tipo, la mitad de las veces contribuirán con
un gen D influenciando positivamente el PN de la progenie y la otra mitad con un gen d
afectándolo negativamente.
BVdd= (-10) + (-10) = (-20) g, tiene menor BV ya que puede contribuir solo con el gen d a
su progenie y éste gen tiene efecto negativo sobre el carácter.
Por otro lado, si hubiera dominancia en el locus, el efecto general que los genes del
heterocigota tienen sobre el PN del propio individuo (incluyendo los efectos independientes de
ambos genes y el efecto de dominancia en el locus D), no es diferente que el efecto general que
los genes del homocigoto dominante tienen sobre el PN. Ambos individuos tienen el mismo G,
sin embargo, ellos no tienen el mismo BV. Con en el ejemplo se puede construir la siguiente
tabla:
Genotipo DD Dd Dd
BV 20 g 0 g (-20) g
G 20g 20g (-20) g
Una forma alternativa (y útil) de entender la diferencia entre G y BV, es pensar en G como el
valor de los genes de un individuo sobre su propio P y por otro lado, BV como el valor de los
genes de un individuo sobre su progenie.
Así como los G no son directamente medibles tampoco lo son los BV. Sin embargo, podemos
predecirlos utilizando datos de su P, así una predicción del BV se conoce como un BV estimado
o EBV.
Diferencia de progenie (DP)
Un progenitor le pasa a su progenie una muestra de la mitad de sus genes y por lo tanto, la
mitad de sus efectos independientes. El BV es la suma de los efectos independientes de todos
los genes del individuo que afectan a un carácter, pero un progenitor pasa en promedio la mitad
de su BV a su progenie.
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La mitad del BV del progenitor para un determinado carácter es nuestra expectativa de lo
que será heredado y se denomina diferencia de progenie. Se puede expresar como: 1 DP = ½
BV.
La DP es un concepto muy práctico y se lo debe interpretar como la diferencia esperada entre
el valor fenotípico medio (�̅�) de la progenie de un individuo y el �̅� de toda la progenie de los
reproductores en una población, asumiendo apareamientos al azar.
Por ejemplo, si un carnero tiene una DP de +0,4 kg para peso de vellón sucio, y se aparea con
hembras elegidas al azar, se puede esperar que el vellón de su progenie sea en promedio de 0,4
kg más pesados que el promedio de la población en la cual el reproductor fue evaluado.
Al igual que los BV, las DP no son directamente medibles, pero se pueden predecir a partir
de datos del P. Tales predicciones son llamadas diferencias esperadas de progenie (DEP),
diferencias predichas o habilidad de transmisión predicha (HTP), y son comúnmente utilizadas
para hacer comparaciones genéticas entre animales. Es muy importante entender que un
individuo no transmite su DP a toda su progenie, sino en promedio a todos sus hijos.
Tanto BV y DP de un animal para un determinado carácter es una función de los efectos
independientes de los genes que influencian el carácter. Debido a esto, son aditivos, es decir, es
la suma de los efectos independientes de todos sus genes que influencian el carácter.
Por ejemplo, si un carácter fuera afectado por 5 loci hipotéticos y los efectos independientes
para los 10 genes en esos loci fueran +3,0; -0,6; +0,2; +4,2; -1,4; -2,3; +0,4; -0,1; +0,9; y +1,5
unidades, entonces el BV del individuo para ese carácter sería +3,0+(-0,6)+0,2+4,2+(-1,4)+(-
2,3)+0,4+(-0,1)+0,9+1,5=+5,8 unidades.
Debido a que los efectos independientes son aditivos, se denominan también efectos
aditivos de los genes, asimismo, se suele referir al BV como valor genético aditivo o
simplemente valor aditivo.
Los efectos independientes heredados comprenden en promedio la mitad del BV de su padre
y de su madre, entonces:
𝑩𝑽̅̅ ̅̅ 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐩𝐫𝐨𝐠𝐞𝐧𝐢𝐞 = ½ 𝐁𝐕 𝐝𝐞𝐥 𝐩𝐚𝐝𝐫𝐞 + ½ 𝐝𝐞𝐥 𝐁𝐕 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐦𝐚𝐝𝐫𝐞
Esta relación es la clave que nos permite predecir el BV de los individuos de la siguiente
generación, basando las predicciones en los BV de sus progenitores.
Por ejemplo, si el EBV de un padrillo Cuarto de milla para el tiempo necesario para correr ¼
de milla es de (-3) segundos (3 segundos más veloz que el promedio), y el EBV para una hembra
de la misma raza es de (-1) segundo, entonces:
𝑩𝑽̅̅ ̅̂̅ 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐩𝐫𝐨𝐠𝐞𝐧𝐢𝐞 = ½ 𝑩�̂� 𝐝𝐞𝐥 𝐩𝐚𝐝𝐫𝐞 + ½ 𝐝𝐞𝐥 𝑩�̂� 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐦𝐚𝐝𝐫𝐞
= ½ (-3) segundos + ½ (-1) segundos
= (-2) segundos
Esperaríamos que el promedio de la progenie de este apareamiento tenga un BV de tiempo
necesario para correr 1/4 de milla de (-2) segundos (dos segundos más veloz que el promedio).
Existe una extensión aún más útil de este concepto: el P propio de la progenie para un
carácter será en promedio µ (media poblacional) para el carácter más la suma de los promedios
de los BV de los progenitores.
En nuestro ejemplo del Cuarto de milla, si µ para el tiempo para correr 1/4 de milla fuera 20
segundos, entonces:
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�̂̅� 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐩𝐫𝐨𝐠𝐞𝐧𝐢𝐞 = µ + ½ 𝑩�̂� 𝐝𝐞𝐥 𝐩𝐚𝐝𝐫𝐞 + ½ 𝐝𝐞𝐥 𝑩�̂� 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐦𝐚𝐝𝐫𝐞
= 20 segundos + ½ (-3) segundos + ½ (-1) segundos
= 20 segundos + (-2) segundos
= 18 segundos
Esperaríamos que en promedio la progenie de este apareamiento tenga un BV de 2 segundos
más veloz y que su P sea de 2 segundos más rápido que el promedio poblacional.
En estas fórmulas no se han agregado los E debido a que se trata de promedios de muchos
individuos y no a un solo animal.
Esto es porque algunas crías de un apareamiento dado experimentarán E negativos y otras
positivos, pero el promedio de los E será 0, los efectos positivos y negativos se cancelarán entre
sí.
Importancia del BV en la selección
Los BV de los progenitores son el punto clave que determina el BV y P de la progenie. Si
pudiera elegir el “mejor” animal en términos de BV y se conociesen exactamente los BV de los
progenitores potenciales, la selección sería fácil.
Sin embargo, los verdaderos BV son desconocidos y se utilizan las predicciones de los BV en
su lugar. Debido a que la efectividad de la selección depende de la calidad de dichas
predicciones, mucha de la tecnología de MGA involucra la predicción de los BV o DP.
Desde otra perspectiva, los productores de reproductores no solamente venden animales,
sino también información acerca de ellos, denominadas predicciones de BV. Cuanto mayor y
mejor es la información más valor tiene el producto.
VALOR COMBINATORIO DE LOS GENES (VCG)
Es la parte de G de un individuo para un carácter que se debe a los efectos de la combinación
de genes (dominancia y epistasis) y por lo tanto no puede ser transmitido de los progenitores a
los hijos. En forma de modelo: G=BV+VCG o lo que es lo mismo VCG=G-BV.
Para explicar retomemos el ejemplo del peso al nacimiento (PN) en los lechones (locus D, con
alelos D y d; donde D es completamente dominante).
El efecto medio de cada gen D es incrementar el PN en 10 g y el efecto medio en cada d es
disminuirlo también en 10 g.
Genotipo BV G VCG
DD 10g+10g=20g 20g 20g-20g=0g
Dd 10g+(-10g)=0g 20g 20g-0g=20g
dd (-10)+(-10)=(-20)g -20g 20g-(-20g)=0g
Debido a la completa dominancia en el locus D, los homocigotas dominantes y los
heterocigotos tienen el mismo G para PN. Sin embargo, su BV es diferente porque DD tiene
mayores probabilidades que Dd de transmitir el alelo D favorable a su cría. La diferencia entre
el G y el BV en los animales heterocigotos es el VCG, en este caso 20g.
En el ejemplo de locus D, el efecto de la combinación de genes se debe enteramente a la
dominancia. Un caso similar debido a la epistasis se podría mostrar con un ejemplo multi-locus.
Aunque en general se cree que la dominancia es la mayor causa de los efectos del VCG, siendo
éste probablemente el resultado de complicadas relaciones de dominancia y epistasis.
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Los efectos combinatorios de los genes no son aditivos como los efectos independientes, por
lo que no se puede promediar el VCG de los progenitores para predecir el VCG de las crías.
Por su falta de aditividad, los efectos de VCG comúnmente se denominan efecto no aditivo
de los genes y se suele referir a este como valor genético no aditivo, valor no aditivo o valor de
dominancia.
A diferencia de los BV, los VCG de los individuos son raramente predichos. Esto es en parte
porque el VCG es difícil de predecir, pero mayormente porque tiene escaso uso práctico, ya que
no es transmitido de los progenitores a la progenie. Pero si es importante porque puede tener
una gran influencia en su propio P ya que son los que determinan el vigor híbrido (VCG
favorables) y la depresión endogámica (VCG desfavorables).
En la pirámide del MGA es más importante para el estrato de productores comerciales que
para los del núcleo o multiplicadores.
El modelo genético básico para caracteres cuantitativos puede ahora expandirse para incluir
el valor de cría (BV) y el valor combinatorio de genes (VCG). Matemáticamente:
P=µ+BV+VCG+E
Los pesos al destete de los tres terneros representados en la figura del modelo básico se
muestran de nuevo en la figura que sigue, incluyendo los VCG (en amarillo) y los BV (en negro).
El ternero (a) tiene el mayor peso al destete, pero la mayoría de su P superior es debida tanto al
ambiente o al VCG que no pueden ser transmitido a sus crías. Si se desea aumentar los pesos al
destete en las crías, el mejor animal sería el ternero (c). A pesar de su P baja este tiene el valor
de BV más alto.
HABILIDAD DE PRODUCCION (HP)
El BV es importante para la selección y el VCG es importante para su contribución en el P del
animal. Existe otro valor que se puede desprender del modelo cuantitativo, conocido como
habilidad de producción (HP). Ésta se refiere al P potencial de un individuo para un carácter
repetido.
Un carácter repetido es aquel para el cual los individuos poseen más de un registro de
producción durante su vida. Son ejemplos: producción de leche, producción de lana, la
producción de gemelos en ovejas (como carácter de la madre, no del cordero), peso al destete
(considerado como un carácter de la madre, no de la cría) y habilidad para la carrera en caballos.
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La HP para estos casos representa el potencial del animal de producir leche, lana, gemelos, peso
al destete o resultados en la carrera. Este valor comúnmente es utilizado en la producción de
leche.
La HP es una función de todos aquellos factores que afectan permanentemente el P potencial
de un individuo. Así, el G y sus componentes (BV y VCG) son determinados en la concepción, por
lo tanto son permanentes. Algunas influencias ambientales (E) también pueden afectar
permanentemente el P potencial.
Los efectos ambientales que influencian permanentemente el P de un animal para un
carácter repetido son conocidos como efectos ambientales permanentes (Ep). Entonces:
HP=G+Ep
y porque
G=BV+VCG
Entonces
HP=BV+VCG+ Ep
La HP no es puramente un valor genético ni puramente un valor ambiental; es una
combinación de ambos.
Un ejemplo de Ep es la nutrición en las hembras lactantes (terneras, corderas, etc.) es
conocida por tener un efecto permanente en la HP de las adultas para producir leche. Mastitis
crónica en la primera lactancia afectaría su producción en las lactancias siguientes. El
entrenamiento de caballos jóvenes puede tener un efecto permanente en sus habilidades para
la carrera en años posteriores.
Los E que no influencian permanentemente sino por única vez el P potencial de un animal se
denominan efectos ambientales temporarios (Et). Son ejemplos, la alta digestibilidad del forraje
en los años buenos que permite una buena producción de leche en las madres y por lo tanto un
mayor peso al destete; la baja digestibilidad en años malos tiene el efecto contrario. Sin
embargo, estos efectos no son permanentes, no afectan la habilidad de la vaca de producir
terneros pesados al destete todos los años.
Un ejemplo análogo para los caballos de carrera es la condición de la pista el día de la carrera
(seca, embarrada, etc.), la cual afecta al P del caballo en el día de la carrera, pero no tienen un
Ep sobre la HP para correr en futuras carreras. Los Et como este por lo tanto no son parte de la
HP.
Se puede ahora derivar un nuevo modelo genético para caracteres repetidos:
P=µ+G+Ep+Et
ó
P= µ+BV+VCG+Ep+Et
La HP es de particular importancia para los productores del estrato comercial como una
medida de la capacidad productiva de sus animales. Por ejemplo, en un tambo la HP de las vacas
combinadas con los E del manejo determinan justamente cuanta leche es producida para la
venta, y los tamberos alimentan a las vacas de acuerdo a la HP de cada una.
Al igual que los otros valores, la HP real no puede ser conocida, pero como en el resto de los
casos se pueden realizar predicciones. Éstas se denominan habilidades de producción más
probables (HPMP) y son calculadas a partir del P.
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Se puede obtener una predicción del próximo registro del animal para un carácter
determinado (�̂�) al sumar HPMP a µ. Matemáticamente,
�̂�= µ+ HPMP
Donde �̂� indica una predicción del P, aunque no podemos predecir el próximo registro de un
individuo exactamente, porque nunca se conocerán los Et correspondientes.
La HP es generalmente menos importante para el estrato del núcleo y de multiplicadores que
para los productores comerciales, ya que a aquellos les interesa el BV principalmente. Sin
embargo, la selección de refugo en base a los HPMP más bajas no es inusual en estos estratos,
mientras la de reemplazo se realiza en base a EBV o DEP.
Otro ejemplo de cómo utilizar el HPMP versus el BV se puede encontrar en los caballos de
carrera. En la decisión sobre a qué caballo apostar en la carrera es útil el primero, ya que en
definitiva estaríamos apostando no solo al mérito genético del animal, sino también a su
ambiente permanente, su entrenamiento.
Sin embargo, si lo que estamos decidiendo es la compra como reproductor de un caballo
retirado de la carrera, la información más útil sería el EBV o DEP pues estos determinarán su
éxito como padre.
EL MODELO GENÉTICO Y LOS CARACTERES UMBRAL
Los caracteres umbral fueron definidos como caracteres poligénicos que no son continuos
en su expresión, sino que exhiben fenotipos categóricos.
Sin embargo, todos los valores descriptos en la fórmula (P=µ+BV+VCG+E) para éstos
caracteres sí se distribuyen continuamente, es decir los animales pueden diferir en estos valores
por muy pequeños incrementos.
Un ejemplo de carácter umbral es la fertilidad (como una medida del éxito o fallo para la
concepción), está influenciada por muchos genes, y es por lo tanto un carácter poligénico, pero
con solo dos P: preñada o vacía.
Subyacente a la expresión fenotípica de la ocurrencia de la concepción y del parto, existe una
distribución normal que traduce la aptitud de la vaca para ser fértil y producir una cría, que
presumiblemente tendrá influencia de un gran número de genes y de E. En estas circunstancias,
las hembras con aptitud superior a determinado umbral van a parir, y las que tienen aptitud
inferior a ese umbral no van a parir. Este modelo, conocido como modelo umbral, se utiliza para
analizar datos con expresiones discontinuas.
En la figura que sigue todos los animales a la izquierda del umbral (T) fallan en la concepción,
y todos aquellos a la derecha del umbral conciben.
De esta manera se puede aplicar el modelo genético para caracteres cuantitativos a los
caracteres umbral. Podemos expresar EBV, DEP, HPMP, etc. para estos caracteres en la escala
subyacente misma o en escalas continuas relacionadas que puedan ser más fáciles de entender.
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PARÁMETROS POBLACIONES
Las diferencias entre individuos. Heredabilidad y repetibilidad.
Exceptuando µ, todos los elementos del modelo para caracteres cuantitativos son
considerados valores. El término valor se refiere a cualquier medida aplicada a un individuo con
respecto a una población. El P, G, BV y HP son todos valores que describen una característica de
un animal individual para un carácter específico.
El objetivo es seleccionar animales con G más elevado para el o los caracteres de interés,
pero si en una población todos los animales tuviesen igual G no podría haber cambios genéticos
en la progenie resultante, entonces no habría progreso genético. Si por el contrario hubiese
mucha variabilidad en los candidatos a selección, el progreso podría ser grande.
Es importante conocer no solamente los valores individuales, sino la variabilidad genética del
carácter, es decir el grado en que los individuos difieren unos de otros en la población. La medida
matemática para medir esta variabilidad es la varianza (σ2), es decir el promedio de la desviación
de la media al cuadrado.
Las varianzas de los fenotipos, son el grado en que los individuos difieren en sus P y es
conocida como varianza fenotípica (𝜎𝑃2), es un número que se puede estimar fácilmente (revisar
en bioestadística) para cualquier carácter para el que se disponga de un número razonable de
observaciones (valores de P).
La varianza fenotípica puede descomponerse en varianzas de diferentes orígenes, basado en
los conocimientos de los componentes de P= G (A+D+I)+ E (Ep+Et).
De hecho para cada componente de P existe un componente de 𝜎𝑃2. Es decir:
𝛔𝐏𝟐 = 𝛔𝐀
𝟐 + 𝛔𝐃𝟐 + 𝛔𝐈
𝟐 + 𝛔𝐄𝟐
Donde 𝜎𝐴2 es la varianza de los valores de cría o aditivos, 𝜎𝐷
2 es la varianza de las desviaciones
dominantes, 𝜎𝐼2 es la varianza de las desviaciones que se deben a interacciones epistáticas y 𝜎𝐸
2
es la varianza de las desviaciones no genéticas o ambientales.
Como los BV representan el efecto aditivo de los genes, 𝜎𝐴2 se denomina varianza genética
aditiva. En cambio, 𝜎𝐷2 y 𝜎𝐼
2 son componentes de la varianza genética no aditiva. La suma de los
tres primeros componentes es la varianza genética total o varianza genotípica (𝜎𝐺2), la cual mide
el grado en que los distintos individuos tienen diferentes genotipos, lo cual queda determinado
en el momento de la concepción.
El otro componente, 𝜎𝐸2, mide el grado en que los individuos difieren en todos los factores
no genéticos que han tenido influencia sobre el carácter, desde el momento de la concepción
hasta el momento en que se midió el P.
La contribución relativa de cualquiera de los componentes a la 𝜎𝑃2 es simplemente la
proporción atribuible a dicho componente.
Heredabilidad (h2)
El BV o valor aditivo es de importancia primordial en los programas de selección. Resulta por
lo tanto de interés saber cuál es la proporción de 𝜎𝑃2 atribuible a la varianza de los BV. Esta
fracción que se representa por 𝜎𝐴2/𝜎𝑃
2 y recibe el nombre de heredabilidad, ésta se indica con el
símbolo h2. Entonces:
𝒉𝟐 =𝛔𝐀
𝟐
𝛔𝐏𝟐
=𝛔𝐀
𝟐
𝛔𝐀𝟐 + 𝛔𝐃
𝟐 + 𝛔𝐈𝟐 + 𝛔𝐄
𝟐
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 12
Solo la parte aditiva se hereda de forma directa, dado que las otras componentes son
interacciones y precisarían combinaciones específicas de los genes procedentes del mismo
individuo (epistasis), o de ambos padres (epistasis y dominancia). Los valores de la h2 se
encuentran en el rango de 0 a 1.
En un extremo, si la h2 vale 1, toda la variabilidad observada sería de origen genético, de
forma que el fenotipo de los individuos sería una medida directa de su genotipo. En esta
situación la valoración genética no tendría sentido, ya que bastaría escoger como padres de la
siguiente generación a los animales con mejores fenotipos.
En el otro extremo, si la h2 vale 0, los G de los animales son todos idénticos, las diferencias
observadas se deberían al ambiente y en este caso no tendría sentido la selección.
Aunque la h2 no es específica de especies, de caracteres ni de poblaciones, existen rangos de
valores comunes en función del tipo de carácter.
Baja (<0,15): caracteres relacionados con la reproducción.
Moderada (0,15-0,40): son los valores más comunes, caracteres productivos.
Alta (>0,40): caracteres relacionados a la calidad de los productos y a las esqueléticas o
anatómicas.
Ejemplos de h2 en las distintas especies y para diversos caracteres
Especies Carácter h2
Bovinos de carne
Intervalo entre partos 0,05
Peso al nacimiento 0,40
Peso al destete 0,30
Peso al año 0,40
Peso adulto o final 0,65
Conversión alimenticia 0,40
Circunferencia escrotal 0,50
Espesor de la grasa dorsal (novillos) 0,40
Bovinos lecheros
Intervalo entre partos 0,10
Producción de leche 0,25
Porcentaje de grasa 0,55
Porcentaje de proteínas 0,50
Conformación de la ubre 0,20
Ubicación de los pezones 0,30
Patas traseras 0,15
Alzada 0,50
Equinos
Alzada a la cruz 0,40
Perímetro de la caña 0,45
Temperamento 0,25
Velocidad de paso 0,40
Tiempo para trotar 1 milla 0,45
Tiempo para correr 1 milla 0,35
Fuerza de tiro 0,25
Habilidad de aparte 0,12
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 13
Especies Carácter h2
Porcinos
Tamaño de camada (n° de nacidos vivos) 0,15
Destetados por camada 0,10
Peso al destete 0,10
Peso de la camada a los 21 días 0,15
Días para llegar a las 230 libras (105 kg) 0,25
Conversión alimenticia 0,35
Área de ojo de bife 0,50
Espesor de la grasa dorsal 0,50
Aves de corral
Número de huevos a los 500 días 0,25
Tamaño del huevo 0,45
Espesor de la cáscara 0,45
Incubabilidad 0,10
Viabilidad 0,10
Peso corporal 0,45
Longitud de la caña 0,50
Ancho de la pechuga 0,25
Ovinos
N° de nacidos 0,15
Peso al nacimiento 0,30
Peso al destete de 60 días 0,20
Peso al año 0,40
Área de ojo de bife 0,45
Peso de vellón sucio 0,40
Tipo de lana 0,35
Largo de mecha 0,50
Es importante reconocer que la h2, al ser una fracción depende del control que se tiene sobre
los E, cuanto más uniforme son estos para una población, mayor será la h2 y en consecuencia
mayor será el progreso genético por selección.
La estimación de parámetros genéticos como la h2 debe llevarse a cabo en cada población
como paso previo a la valoración genética. Dicha estimación se realiza tradicionalmente a partir
de métodos estadísticos aplicados sobre diseños adecuados, como el análisis de varianza, en el
que los grupos los forman hermanos o medios hermanos, la relación entre la producción de las
hijas y la de sus madres, o la correlación entre las performance de hermanos.
Los parientes comparten genes porque los heredan de antecesores comunes. Los cercanos
comparten una gran proporción de genes y así también comparten sus efectos independientes,
es decir, los BV de los parientes están correlacionados. Esta correlación es una función del
parentesco, la correlación entre los BV de los parientes cercanos es más alta que entre los más
lejanos.
Los procedimientos utilizados para estimar la h2 involucran la medición de la semejanza entre
parientes. En general, cuando los parientes exhiben un P similar en un carácter, este es bastante
heredable. Cuando hay un poco más de semejanza entre los P de parientes que entre los P de
individuos no emparentados, la h2 del carácter es baja.
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 14
La h2 es de importancia crítica en la selección, donde queremos elegir animales con los
mejores BV como reproductores. Para lograr esto, necesitamos buena información sobre los
candidatos a la selección, pero como la única información disponible son los P en la población,
la relación entre estos y los BV (es decir h2) es de gran importancia.
Cuando la h2 es baja, los P generalmente revelan poco sobre los BV subyacentes, y es difícil
determinar qué animales tienen los mejores BV y que por lo tanto serán los mejores
reproductores. Cuando la precisión en la predicción del BV es pobre, se espera que la tasa de
cambio genético sea lenta. Cuando la h2 es alta, ocurre lo opuesto, el P de un animal es
generalmente un buen indicador de su BV. La precisión de la selección es buena, y el cambio
genético debería ser rápido.
Cuando la información que se utiliza para tomar decisiones de selección, no se limita al P de
un individuo sino que se dispone de información de pedigrí y/o de progenie, la h2 baja no
necesariamente lleva a una precisión de selección baja. Sin embargo, ya sea que la información
provenga del propio animal o de los parientes, siguen siendo valores fenotípicos, y la relación
entre el P y el BV es importante como siempre. A igual cantidad de información, la precisión de
la selección siempre será mejor para un carácter más heredable que para un carácter menos
heredable. Y si la variabilidad genética es la misma en ambos caracteres, la tasa de cambio
genético debida a la selección será más rápida para un carácter más heredable.
La h2 también juega un rol importante en las predicciones (BV, DP y HP). Las ecuaciones
utilizadas en la predicción de estos valores son casi siempre funciones de la h2, e indica cuan
certera puede ser una predicción.
Por ejemplo, si se quiere predecir el BV de una cerda para el carácter “número de lechones
destetados”, en base al tamaño de su primera camada que resultó pequeña; la h2 para este
carácter es baja, aproximadamente 0,10. Su EBV debe estar por debajo del promedio, pero
debido a la h2 baja del carácter, sería injusto asumir que su EBV es mucho más bajo que el
promedio basándonos solamente en un solo registro fenotípico. Sería prudente abordar esta
predicción con cautela.
Por otro lado, si se quiere predecir por ejemplo, el BV para el carácter “% de grasa por litro
de leche” de una vaca que resultó bajo en su primer registro, la h2 es generalmente alta, 0,55.
Sabiendo que el P para este carácter es por lo general un buen indicador del BV subyacente, se
podría tener una predicción bastante acertada de que el EBV de la vaca para el carácter es
considerablemente menor que el promedio.
Entonces, una heredabilidad baja requiere de otros datos o registros para obtener una
estimación aceptablemente precisa, pero en caracteres con medianos a elevados valores de
heredabilidad, con pocos registros se obtienen buenos indicadores del EBV.
La h2 es igualmente importante en el manejo, ya que se tiende a seleccionar para caracteres
altamente heredables sabiendo que se puede lograr un cambio genético significativo. Debido a
que la selección es menos efectiva para caracteres de baja h2, muchas veces se elige mejorar el
P a través del manejo y no de la selección.
Por ejemplo, las tasas de crecimiento, tienden a ser bastante heredables, por lo cual son
fáciles de mejorar a través de la selección. Los caracteres de fertilidad, por el otro lado, son poco
heredables, por lo cual en general se pone menos énfasis en su mejoramiento genético,
recurriendo más bien al manejo, aportando una buena nutrición para mejorar la fertilidad.
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 15
Repetibilidad (r)
Se define repetibilidad como la correlación entre registros repetidos del mismo animal (o la
proporción de las diferencias entre animales que se repite de un registro a otro).
Es una medida de la relación entre registros repetidos (P repetidos) para un carácter en una
población. Puede ser determinada para cualquier carácter para el cual los individuos tienen más
de un registro de P. La notación para la repetibilidad es r.
Es otro parámetro poblacional al igual que el anterior (a diferencia de los “valores” que son
individuales).
Por la siguiente expresión, podemos considerar que la variación fenotípica total puede ser
descompuesta de la siguiente manera:
𝛔𝐏𝟐 = 𝛔𝐀
𝟐 + 𝛔𝐃𝟐 + 𝛔𝐄𝐏
𝟐 + 𝛔𝐄𝐓𝟐
y la proporción de la variación que se repite de un registro a otro será 𝜎𝐴2 + 𝜎𝐷
2 + 𝜎𝐸𝑃2 por lo que
la repetibilidad puede ser definida como:
𝒓 =𝛔𝐀
𝟐 + 𝛔𝐃𝟐 + 𝛔𝐄𝐏
𝟐
𝛔𝐀𝟐 + 𝛔𝐃
𝟐 + 𝛔𝐄𝐏𝟐 + 𝛔𝐄𝐓
𝟐
Se torna evidente que la r representa el límite superior de la h2, esto es h2≤ r, siendo las dos
tanto más próximas cuanto menor fuera la importancia de σD2 y σEP
2 . Se mide de 0 a 1.
Se definió el ambiente permanente (Ep) como la parte no genética de un individuo que se
repite en todos sus registros. Así, un mismo individuo aportará a todos sus datos dos efectos, su
G y su Ep. Por ejemplo, la producción de leche de una vaca en una lactancia, el resultado de una
prueba deportiva de un caballo, el tamaño de camada de una cerda o el peso de vellón de un
ovino.
Existe una segunda e igualmente útil definición de r: es una medida de la relación entre un
solo registro de P y la HP para un carácter en una población.
Cuando r es alta, podemos decir que un solo registro de P en los animales, es en promedio,
un buen indicador de su HP. Cuando r es baja, un solo P nos dice poco sobre su HP.
Ambas definiciones de r (1) correlación entre registros repetidos y (2) la relación entre un
solo registro de P y la HP, sugieren que en términos matemáticos la r es un tipo de correlación.
Y de hecho lo es. En la mayoría de los casos, también es el cuadrado de la correlación entre un
solo registro de P y la HP para un carácter en una población. Matemáticamente las dos
definiciones de r son:
r = rP1, P2
y (usualmente)
r= r2P, HP
Donde 1 y 2 se refieren a dos registros diferentes de un mismo individuo para un mismo
carácter.
Al igual que la h2 los caracteres varían:
r baja (menor de 0,20).
r moderada (0,20 a 0,40).
r alta (mayor de 0,40).
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 16
Ejemplos para distintos caracteres según especie se pueden encontrar a continuación:
Especie Carácter r
Bovinos de carne
Fecha de parto( carácter de la madre) 0,35
Peso al nacimiento (carácter de la madre) 0,20
Peso al destete(carácter de la madre) 0,40
Bovinos lecheros
Servicios por concepción 0,15
Intervalo entre partos 0,15
Producción de leche 0,50
Equinos
Tiempo para ¼ de milla 0,32
Tiempo para 1 milla (carreras) 0,57
Tiempo para 1 milla (trotadores) 0,39
Cerdos
Tamaño de la camada 0,15
Número de lechones destetados 0,10
Peso al nacimiento 0,30
Aves de corral
Peso del huevo 0,90
Forma del huevo 0,95
Espesor de la cáscara 0,65
Ovinos
Número de nacidos 0,15
Peso de vellón sucio 0,40
Tipo de lana 0,60
Largo de mecha 0,60
Como la h2, la r es una medida poblacional, una característica de un carácter en una
población, por lo tanto no es un valor a ser asociado con un individuo. Hablamos de la r para P
en la carrera en caballos o la r de la ubicación en las competencias en perros, pero es una
incorrecta utilización del término, hablar de la r particular de un caballo para el P en la carrera o
de la r particular de un perro para la ubicación en las competencias. La r no es fija, varía de
población en población y de ambiente en ambiente.
El conocimiento de la r de un carácter puede ser útil para tomar decisiones de refugo. Por
ejemplo, para refugar las vacas menos productivas en un tambo, examinando los registros de
las que han completado su primera lactación se puede confeccionar una lista de los
rendimientos y refugar las inferiores.
Un enfoque más objetivo sería calcular las predicciones para la HP para el rendimiento de
leche para cada vaca y refugar en base de la HPMP. El cálculo de la HPMP considera la r de cada
carácter.
Al igual que la h2 es necesaria para predecir BV, la r es necesaria para predecir HP. De hecho,
la r se necesita para cualquier cálculo de predicción en el cual se involucren registros repetidos.
La razón para esto es que cuando un individuo tiene registros repetidos que están
correlacionados (es decir r>0), cada registro no es independiente. Cuanto más alta la r, menor
es el valor predictivo de cada registro adicional en un individuo. Por lo tanto, la r es necesaria
para ponderar correctamente las contribuciones de cada registro repetido.
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 17
Correlaciones
Frecuentemente es necesario conocer cómo dos caracteres o dos valores varían juntos. En
una palabra interesa la covariación. Por ejemplo, un productor porcino podría querer saber si la
ganancia de peso diaria está relacionada con la conversión alimenticia.
Existen diversas medidas estadísticas que permiten cuantificar el grado de asociación entre
variables (revisar en bioestadística).
Covarianza, mide la tendencia de dos variables a variar conjuntamente.
Matemáticamente [Cov (X, Y)] es la media de los productos de los desvíos estándar de
cada una de las variables en relación a su media. Las unidades de medida son las
correspondientes al carácter. Su interpretación es difícil porque puede variar entre -∞
y +∞.
Coeficiente de correlación, es la covarianza estandarizada (rxy) y mide el grado y
dirección de asociación entre las dos variables, no tiene unidades de medida y puede
variar de -1 a +1. No implica relación causa-efecto, solo que las variables están
asociadas.
Coeficiente de regresión, será revisado en “Predicciones genéticas”.
Un tercer parámetro poblacional lo constituyen las correlaciones entre caracteres en una
población y esto es importante ya que la selección para un carácter raramente afecta solamente
a este, usualmente otros son afectados también por lo que el cambio genético se produce en
ambos (respuesta correlacionada a la selección).
La respuesta correlacionada a la selección es causada por varios mecanismos genéticos, uno
de ellos es el ligamiento, por el cual éstos tienden a permanecer juntos durante los procesos de
entrecruzamiento y segregación.
La selección para un carácter puede aumentar la frecuencia de alelos que influencian ese
carácter y también aumenta la frecuencia de alelos ligados, aunque no para siempre, ya que en
algún momento la recombinación rompe el ligamiento, por lo cual, este es una causa temporaria
de la respuesta correlacionada a la selección.
La principal causa de la respuesta correlacionada es la pleitropía. Se dice que un gen tiene
efecto pleitrópico cuando afecta a más de un carácter. Un ejemplo es el gen halotano en cerdos,
el cual causa un incremento en el rendimiento magro y eficiencia alimentaria, pero también
produce un descenso en el tamaño de la camada, la tasa de supervivencia y la calidad de carne
en porcinos. El gen HYPP en caballos es también pleitrópico, causando el incremento de la
musculatura y a su vez un descenso en la supervivencia.
Los caracteres poligénicos relacionados están probablemente influenciados por muchos
genes con efectos pleitrópicos. En la siguiente figura se encuentran ilustrados
esquemáticamente los genes que afectan dos caracteres poligénicos, X e Y. Muchos genes
influencian solo un carácter u otro, pero un número importante de genes afectan ambos
caracteres.
Introducción a la Producción Animal - FCV - UNNE
UT 2. Capítulo II. Tema 3. 18
Los caracteres de crecimiento son un ejemplo clásico de pleitropía. En muchas especies se
mide la tasa de crecimiento, usualmente desde el nacimiento al destete, y a menudo a una edad
posterior como el peso adulto. Hay algunos genes que afectan la tasa de crecimiento durante
estados específicos en la vida del animal pero también hay genes que afectan el crecimiento en
general, llamados “genes de crecimiento”. Estos tienen efectos pleitrópicos en dos o más
caracteres de crecimiento y, como resultado, estos están genéticamente correlacionados y así
la selección para uno causa una respuesta correlacionada en otros.
Correlaciones genéticas
Desde una perspectiva estadística, la respuesta correlacionada a la selección resulta de las
correlaciones genéticas entre caracteres. La correlación genética (𝑟𝐵𝑉𝑥,𝐵𝑉𝑦) es una medida de la
relación entre los BV para un carácter y los BV para otro. Esta es una buena definición, pero
ahora podemos sumarle un significado biológico. Una correlación genética mide la importancia
relativa de los efectos pleitrópicos (y, temporariamente, los efectos del ligamiento) en dos
caracteres. Las correlaciones pueden ser:
Positiva: al seleccionar para mejorar un carácter se mejora automáticamente el otro.
Por ejemplo, eficiencia de conversión - velocidad de crecimiento.
Negativa: al mejorar un carácter en el sentido deseado, se desmejora otro. Por
ejemplo al disminuir en exceso el espesor de grasa dorsal en el cerdo, disminuye
también el tamaño testicular.
Se expresa en forma de índice, es decir de -1 a 1. Se las puede clasificar como:
De 0,7 a 1,0, fuertemente correlacionados
De 0,35 a 0,7, correlación intermedia
Si es de 0 a 0,35, levemente correlacionados
Ejemplos
La correlación genética entre el largo de la quilla y peso corporal en pavos es estimada en
0,5. Esta correlación, bastante alta, se debe a que ambos caracteres son medidas del tamaño
corporal. Los genes que incrementan el largo de la quilla es probable que tengan efectos
pleitrópicos similares en el peso corporal. La selección para incrementar el largo de la quilla
incrementará consecuentemente el peso corporal y viceversa. En contraste, la correlación
genética entre peso corporal y el número de huevos en pavos es mucho menor
(aproximadamente 0,05). Estos caracteres son muy diferentes y no se espera que muchos genes
Introducción a la Producción Animal - FCV - UNNE
UT 2. Capítulo II. Tema 3. 19
afecten a ambos a la vez. Así pues la selección para peso corporal debería tener poca influencia
en el número de huevos.
Un ejemplo de correlación genética negativa es aquella entre litros de leche y el porcentaje
de grasa butirosa en vacas lecheras, estimada en -0,3. Hay una correlación en los genes que
incrementan los litros de leche y el contenido de agua en la leche, con lo cual se produce una
disminución en el contenido de grasa (%). Así, la selección para incrementar la producción
disminuirá el porcentaje de grasa de leche.
Algunas correlaciones genéticas son negativas solo por la forma en la que se miden los
caracteres. Por ejemplo, la correlación genética entre el tiempo (en días) para llegar a los 100 kg
y la conversión alimenticia (alimento requerido por unidad de ganancia) en cerdos se cree que
es de +0,7, entonces cuanto menor es el número de días, mejor la eficiencia. Al seleccionar para
disminuir los días para alcanzar los 100 kg obtenemos un descenso en la cantidad de alimento
por kg ganado. La correlación entre estos dos caracteres es positiva.
Sin embargo, si expresamos la tasa de crecimiento en términos de peso por día de edad en
vez de días para alcanzar los 100 kg, la correlación entre esta medida alternativa y la conversión
alimenticia es negativa (-0,7). La selección para incrementar el peso por día de edad causa un
descenso en la cantidad de alimento requerido por kg ganado.
Correlaciones fenotípicas
Las correlaciones genéticas a menudo son confundidas con las correlaciones fenotípicas
(𝒓𝒑𝒙,𝒑𝒚)). Esta es una medida de la fuerza de la relación entre el P en un carácter y el P en otro.
Las correlaciones genéticas y fenotípicas entre dos caracteres a menudo son similares, pero
no siempre. Una estimación típica de correlación genética entre peso al nacimiento y peso al
año en ganado de carne es 0,7. Ambos son caracteres de crecimiento, entonces algunos de los
genes que causan crecimiento prenatal más rápido (pesos al nacer mayores) también causan
crecimiento postnatal rápido (pesos al año mayores).
Pero la correlación fenotípica entre estos caracteres es de solo 0,35. Los terneros más
pesados al nacimiento tienden a ser más pesados al año de edad, la correlación fenotípica entre
estos no es tan fuerte como la genética.
Igualmente, la correlación genética entre peso al destete y peso postdestete en ganado de
carne se piensa que es 0,3. Nuevamente, ambos son caracteres de crecimiento, entonces se
espera pleitropía, aun así la correlación fenotípica es de 0,1 aproximadamente. Los terneros más
pesados al destete tienden a tener un crecimiento más acelerado luego del destete, pero como
en el caso de peso al nacimiento y peso al año, la correlación fenotípica entre esos caracteres
no es tan fuerte como la genotípica. ¿Qué causa esta diferencia?
Correlación ambiental
Para comprender esa diferencia se debe describir primeramente la correlación ambiental
(𝑟𝐸𝑥,𝐸𝑌). Es una medida de la correlación entre los efectos ambientales en un carácter y en otro
carácter. La correlación ambiental entre peso al nacimiento y peso al año en ganado de carne es
aproximadamente 0,1. Esto sugiere que la correlación escasa entre el ambiente prenatal y el
postnatal es positiva pero escasa. El ambiente experimentado por un ternero antes de nacer
tiene poco que ver con el ambiente que experimentará desde el nacimiento hasta el año de vida.
Así como los P están compuestos por BV y E, las correlaciones fenotípicas entre caracteres
son funciones de las correlaciones genéticas y ambientales. La correlación genética fuerte (0,7)
Introducción a la Producción Animal - FCV - UNNE
UT 2. Capítulo II. Tema 3. 20
entre peso al nacimiento y peso al año combinados con la correlación ambiental débil (0,1) entre
caracteres resulta en una correlación fenotípica general que es positiva pero moderada (0,35).
Es útil pensar en las correlaciones genéticas y ambientales entre dos caracteres como las
relaciones funcionales entre ellas. Piense en la relación observada entre caracteres, como la
correlación fenotípica, como el resultado neto de la genética subyacente y las relaciones
ambientales. Interesantemente la correlación fenotípica es siempre intermedia a las
correlaciones genéticas y ambientales, raramente es el promedio de las dos, pero siempre se
encuentra en algún punto intermedio entre ellas.
Las estimaciones típicas de las correlaciones genéticas, fenotípicas y ambientales para una
pequeña muestra de caracteres en varias especies están listadas en la tabla que sigue. Las
estimaciones de muchas otras correlaciones pueden ser encontradas en publicaciones
científicas, mientras algunas correlaciones, por una razón u otra nunca han sido estimadas.
Estimaciones de correlaciones genéticas (G) fenotípicas (F) y ambientales (E) para algunos
caracteres en diferentes especies.
Correlaciones
Especie Carácter Peso al
destete
Ganancia
postdestete Peso al año
Bovinos
carniceros
Peso al nacimiento
G 0,60 0,55 0,70
P 0,40 0,30 0,35
E 0,30 0,05 0,10
Peso al destete
G 0,30 0,80
P 0,10 0,65
E 0,50 0,50
Ganancia postdestete
G 0,85
P 0,75
E 0,70
Grasa Leche % grasa
Bovinos
lecheros
Leche
G 0,45 0,80 -0,50
P 0,75 0,90 -0,30
E 0,85 0,95 -0,20
Grasa
G 0,60 0,55
P 0,85 0,40
E 0,90 0,25
% grasa
G -0,15
P -0,10
E -0,05
Peso/día
de edad Conversión
Espesor de
grasa
Cerdos Días a los 100 kg
G -1 0,70 -0,25
P -1 0,50 -0,30
E -1 0,40 -0,40
Peso/día de edad G -0,70 0,25
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UT 2. Capítulo II. Tema 3. 21
P -0,50 0,30
E -0,40 0,40
Conversión
G 0,30
P 0,05
E -0,15
Largo del
tarso Largo de quilla
Profundidad de
cuerpo
Pavos Nº de huevos
G 0 0,05 0,25
P 0 0 -0,10
E 0 0 -0,25
Pavos
Largo del tarso
G 0,75 0,40
P 0,30 0,30
E 0,10 0,25
Largo de quilla
G 0,55
P 0,45
E 0,40
Ganancia
posdetete Peso de vellón sucio
Longitud de
mecha
Ovinos
Peso destete
G 0,55 0,05 -0,15
P 0,30 0,30 0
E 0,20 0,45 0,10
Ganancia posdetete
G 0,15 -0,20
P 0,20 0
E 0,25 0,15
Peso de vellón sucio
G 0,35
P 0,35
E 0,40
Las correlaciones entre caracteres son medidas poblacionales, reflejan la relación entre
caracteres en una población, y como tal, no deberían ser referidas en el contexto de un solo
animal.
Las correlaciones entre caracteres no son fijas, varían dependiendo de la población. Por
ejemplo la correlación fenotípica entre la producción de leche y la fertilidad podría ser bastante
diferente entre dos razas diferentes, incluso si las dos se desempeñan en el mismo ambiente.
Esto es debido a que las dos razas son poblaciones genéticas diferentes, es decir los potenciales
genéticos para ambos caracteres podrían no ser los mismos para cada raza ya que frecuencias
génicas que los afectan son diferentes.
El ambiente también puede afectar las correlaciones. En un ambiente nutricionalmente muy
bueno, la correlación fenotípica entre la producción de leche y la fertilidad en el ganado de carne
es cercana a cero, probablemente incluso un poco positiva. Las vacas que producen mucha leche
son tan fértiles como las que producen poca leche. Sin embargo en un ambiente
nutricionalmente pobre, esta correlación es decididamente negativa. La baja condición corporal
en las vacas muy lecheras ocasionada por el ambiente nutricional adverso igualmente afecta su
producción.
Introducción a la Producción Animal - FCV - UNNE
UT 2. Capítulo II. Tema 3. 22
Clasificación de las correlaciones
Una correlación entre caracteres puede ser clasificada en muchas formas.
Por la fuerza: fuerte o débil.
Por su signo: positiva o negativa. Ésta es estrictamente una consideración matemática y
generalmente dependen de cómo se miden los caracteres (por ejemplo pesos por día
de edad vs. días hasta las 100 kg).
Favorables y desfavorables: no es lo mismo que la anterior (por su signo). Las
correlaciones positivas pueden ser favorables o desfavorables, igual que las
correlaciones negativas. Por ejemplo, la correlación fenotípica positiva entre peso al
destete y peso de vellón sucio en las ovejas es considerada favorable. Los corderos que
crecen más rápido no solo proveen más carne sino más lana también. En contraste, la
correlación genética y fenotípica entre peso al nacimiento y peso al año en ganado de
carne es considerada desfavorable. Los pesos al año más altos son usualmente
deseables, pero los pesos al nacimiento no, porque llevan a la dificultad al parto
(distocia).
De acuerdo a la utilidad: útil o no. Por ejemplo, la correlación genética entre la
circunferencia escrotal y la edad a la pubertad en bovinos es altamente negativa. Los
toros con testículos más grandes al año de edad llegan a la pubertad antes y también
sus parientes hembras. Es difícil decir si la correlación es favorable o desfavorable. La
pubertad más temprana es valorable en muchos casos, pero a menos que haya un
mercado para testículos de ternero, hay poco valor para una circunferencia escrotal
grande. La correlación genética entre la circunferencia escrotal y la edad a la pubertad
es extremadamente útil. Nos permite mejorar la edad a la pubertad, un carácter difícil
de medir, seleccionando para la circunferencia escrotal, un carácter fácil de medir. Un
ejemplo de una correlación que no es útil podría ser la correlación fenotípica entre tasa
de crecimiento y el largo de la oreja en ganado de origen europeo. Los terneros con
orejas más largas parecen crecer más rápido que los terneros con orejas más cortas,
pero debido a que la tasa de crecimiento puede ser medida mucho más precisamente
pesando los animales que comparando el largo de las orejas, la correlación, a pesar de
ser interesante de observar, no es muy útil.