Genética y Reproducción

 

Original 

 

Parámetros genéticos para rasgos de crecimiento de animales Santa Gertrudis en pruebas de comportamiento

Genetics parameters for growth traits in animals of the Santa Gertrudis breed subjected to performance tests

 

Marco Antonio Suárez Tronco* y **, Manuel Rodríguez Castro**, María del Carmen Guerra Rojas**,  María Segunda Martínez Gutiérrez**

* Universidad Agraria de La Habana (UNAH), San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba.

** Centro de Investigaciones para el Mejoramiento Animal de la Ganadería Tropical (CIMAGT), Loma de Tierra, Cotorro, La Habana, Cuba.

 

Correspondencia: marco@unah.edu.cu; marcost@cima-minag.cu

 

Recibido: Febrero, 2021; Aceptado: Marzo, 2021; Publicado: Mayo, 2021.

Resumen

Antecedentes: Los parámetros genéticos son fundamentales para programas de mejoramiento genético. Objetivo. Estimar los parámetros genéticos para rasgos de crecimiento en la raza Santa Gertrudis evaluadas en animales sometidos a pruebas de comportamiento (PC).

Métodos: Se empleó una base de datos integrada por 4 607 registros de tres Empresas Genéticas entre los años 1981-2016. Los rasgos estudiados fueron: peso al nacer (PN), peso al destete (PD), peso final ajustado a 540 días de edad (PF), ganancia media diaria (GMD) y peso por edad (PPE). Los grupos contemporáneos se conformaron a partir de la combinación rebaño, año y época de nacimiento (cuatrimestre), con no menos de tres animales. Se estimaron los componentes de (co)varianza para modelos unicarácter y multicaracter y los parámetros genéticos se estimaron usando el software MTDFREML.

Resultados: Las h2 estimadas fueron: 0,08 ± 0,02; 0,18 ± 0,02; 0,28 ± 0,07; 0,05 ± 0,02 y 0,26 ± 0,07 para PN, PD, PF, GMD y PPE, respectivamente. Las correlaciones genéticas fueron todas positivas excepto entre PN y GMD (-0,11) y las restantes oscilaron entre 0,10 (PN y PPE) y 0,98 (PD y PF; PF y GMD). Las correlaciones fenotípicas fueron más bajas que las genéticas.

Conclusiones: El PF en PC que es el criterio de selección principal presenta la h2 mayor y tiene correlaciones genéticas positivas con los demás caracteres por lo que se debe esperar la mejora simultanea de todos. El PF, GMD y PPE están determinados por los mismos genes aditivos.

Palabras clave: heredabilidades, pruebas de comportamiento, raza Santa Gertrudis (Fuente: DeCS)


 

Abstract

Background: The genetic parameters are necessary in order to formulate optimal genetic improvement programs. Objective. To determine the genetic parameters for growth traits in animals subjected to performance tests (PT) of the Santa Gertrudis breed.

Methods: A database made up of 4,607 records of animals belonged to three genetic enterprises between years 1981-2016. The traits studied were: birth weight (BW), weaning weight (WW), final weight in the adjusted to 540 days of age (FWA), mean daily gain (ADG) and weight for age (WA). The groups of contemporaries were made up of the combination of herd, year and season of birth (four-month period), with no less than 3 animals. Variance and covariance components and genetic parameters were estimated using the restricted maximum likelihood (REML) procedure and the derivative-free algorithm using the MTDFREML software.

Results: Heritabilities were: 0,08 ± 0,02; 0,18 ± 0,02; 0,28 ± 0,07; 0,05 ± 0,02 y 0,26 ± 0,07 for BW, WW, FWA, ADG y WA, respectively. The genetic correlations were all positive with the exception between BW and ADG (-0.11) and ranged between 0.10 (BW and PPE) and 0.98 (WW and FWA; FWA and ADG). The phenotypic correlations were lower than the genetic ones.

Conclusions: The FWA in (PT) which is the main selection criterion, shows the highest heritability and has positive genetic correlations with the other traits, so the simultaneous improvement of all should be expected. FWA, ADG and WA are determined by the same additive genes.

Keywords: heretabilities, performance test, Santa Gertrudis breed (Source: DeCS)

 

INTRODUCCIÓN

Para formular programas de mejoramiento genético óptimos y evaluar el progreso genético de programas en marcha, es necesario estimar los parámetros genéticos teniendo en cuenta que estos son específicos para cada población (Palacios-Espinosa et al., 2010). Las estimaciones de los parámetros genéticos deben ser siempre actualizadas, debido a los cambios ocurridos en la población donde los mismos fueron estimados.

En nuestro país, la raza Santa Gertrudis fue importada a finales de 1935 por el norteamericano E.J. Baker, entonces propietario de la Isla de Turiguanó. Primeramente, se importaron 35 machos jóvenes y posteriormente 12 toretes del King Ranch. Después de varios años de cruzamientos absorbentes con el ganado Cebú mestizo y Red Polled existentes en la isla, en diciembre de 1947 se reconoce la Santa Gertrudis en Cuba como raza pura. En 1955 se inscribe la primera hembra en los Libros de Registro Genealógico de la raza en Cuba. En la actualidad se encuentra presente en varias provincias del país, pero los rebaños más importantes están en Ciego de Ávila (Turiguanó), Santiago de Cuba (Vallina) y Pinar del Río (Camilo Cienfuegos), por ese orden.

Esta raza no ha sido de las más estudiadas en el país ni en el mundo, no obstante, los primeros resultados de parámetros genéticos en Cuba se remontan a 1974 que fueron actualizados posteriormente por Iglesias et al. (2009), Morales et al. (2012) y Morales et al. (2013).

La raza Santa Gertrudis fue empleada en proyectos de cruzamientos para la formación de nuevas razas como el Caribe de Cuba con una proporción de genes de 5/8 Holstein, 3/8 Santa Gertrudis, la que mostró resultados positivos con buena adaptabilidad a nuestras condiciones (López y Ribas, 1993). Por tal motivo el objetivo del presente trabajo fue determinar los parámetros genéticos para rasgos de crecimiento en animales sometidos a pruebas de comportamiento de la raza Santa Gertrudis.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para la realización de este estudio se empleó la base de datos histórica que se utiliza para la estimación de los valores genéticos y tendencias genéticas para los programas de mejoramiento genético, integrada por 4 607 registros de animales sometidos a prueba de comportamiento que se correspondieron con 3 531 pedigris, hijos de 286 sementales y 2 463 madres. Las pruebas se desarrollaron entre los años 1981-2016. Los animales pertenecían a las Empresas de Turiguanó (Ciego de Ávila), Camilo Cienfuegos (Pinar del Río) y Vallina (Santiago de Cuba).

Los rasgos estudiados fueron: peso al nacer (PN), peso al destete (PD), peso final en la prueba de comportamiento ajustado a 540 días de edad (PFA), ganancia media diaria (GMD) y peso por edad (PPE) en la prueba. Los grupos de contemporáneos se conformaron a partir de la combinación rebaño, año y época de nacimiento (cuatrimestre), cada uno con no menos de 3 animales.

La GMD de peso (g.día-1) al final de la prueba se calculó como:

Donde: PF: peso final; PI: peso inicial de la prueba; DP: días en prueba

 

A su vez el peso por edad (g.día-1) se calculó:

Donde EF es la edad al finalizar la prueba.

 

El peso ajustado a 540 días de edad se hizo de conformidad con la siguiente formula:

Donde:

PA=peso registrado al año

P18=peso registrado a los 18 meses

IPA-P18=intervalo en días desde la fecha en que se registró el peso al año hasta la fecha que se registra el peso a los 18 meses

Los terneros incluidos en la prueba de comportamiento se pesaron individualmente en una báscula de 1 000 kg al inicio de la misma, que ocurre aproximadamente entre los 10 y 15 días después del destete, debiendo recibir pesajes mensuales hasta el final de la prueba, alrededor de los 18 meses de edad.

Los datos fueron analizados mediante el programa MTDFREML (Boldman et al., 1995). Para estimar los componentes de varianza y parámetros genéticos se empleó primero un modelo animal unicarácter y posteriormente multicarácter que en ambos casos incluyeron como efectos fijos el grupo contemporáneo (rebaño-año-cuatrimestre de nacimiento), y como efectos aleatorios se consideraron los efectos genéticos aditivos directos y el error residual. El modelo estadístico a utilizar escrito en forma matricial fue el siguiente:

Para el unicarácter:

y = Xb + Za + e

 

Donde: y = vector del rasgo bajo estudio

             X y Z= matrices de incidencia

             b= vector de efectos fijos (niveles de grupos contemporáneos)

             a=vector de efectos aleatorios del animal

              e = vector de residuos

 

Posteriormente se utilizó un modelo multicarácter, incluyendo los caracteres por pares: 

           Rasgo 1        y1= X 1b1 + Z 1a 1 + e1

           Rasgo 2        y2= X2b2 + Z2a2 + e2

 

En notación matricial quedaría como:

 =     +     + 

Donde: yi = vector de las observaciones para el i-ésimo rasgo.

 bi = vector de los efectos fijos para el i-ésimo rasgo.

ai = vector de los efectos aleatorios del animal para el i-ésimo rasgo.

ei = vector de los efectos residuales aleatorios para el i-ésimo rasgo.

Xi y Zi son matrices de diseño que relacionan los datos con los efectos fijos y los animales, respectivamente.

En todos los casos se estimaron los componentes de varianza y covarianza, así como los parámetros genéticos, heredabilidad (h2 ) y correlaciones genéticas para el multicarácter. Los componentes de varianza y covarianza y los parámetros genéticos fueron estimados usando el procedimiento de máxima verosimilitud restringida (REML) y el algoritmo libre de derivadas usando el software MTDFREML (Boldman et al. 1995).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados generales para los rasgos se muestran en la tabla 1. Con la excepción del peso al nacer (PN), que tiene sus límites biológicos, todos los demás presentaron altos coeficientes de variación, principalmente la GMD lo que indica las diferencias existentes no solo dentro de una empresa, sino también entre ellas.

El PN de 32,75 kg es similar al encontrado por Kebede y Komlosi (2015) en Simmental húngaro (32,9 kg) pero superior al reportado por Ossa, Suárez y Pérez (2007) en ganado Romosinuano (30,65 kg). En sistemas de doble propósito en Venezuela, Salamanca, Quintero y Benítez (2011) reportaron 28,92 kg. mientras que Garay et. al. (2014) en un rebaño multirracial en Colombia reportaron 30,4 kg.

Tabla 1. Estadígrafos generales para los rasgos estudiados.

Rasgos

Media

DS

CV (%)

Peso al nacer (kg)

32,75

3,26

9,96

Peso al destete (kg)

179,13

39,16

21,86

Peso final en prueba de comportamiento (kg)

330,87

58,03

17,54

Ganancia media diaria en prueba (g.día-1)

450,28

192,98

42,86

Peso por edad en prueba (g.día-1)

558,76

140,50

25,14

 

El PD de 179,13 kg resultó superior a los valores reportados por Morales et al. (2012) y Morales (2013) en esta propia raza en Cuba. Resultados superiores se encontraron en Australia por Bradfield, Graser y Johnston (1997), además Hernández-Hernández et al. (2015); Cárdenas, Kú y Magaña (2015) indicaron pesos al destete en ganado Brahman de 188,0 y 166,0 kg, respectivamente; en un rango alrededor de los encontrados en este trabajo. Domínguez-Viveros et al. (2013) en ganado Tropicarne en México con una media de 183,2 kg. Mientras que, Montes, Vergara y Barragán (2011) informaron pesos superiores a los reportados en ganado Brahman (238,5 kg).

La media para la GMD 450,28 g.día-1 coincide con el rango descrito por Mascioli et al. (2000) de 344 a 576 g para este caracter. Nuestros resultados fueron superiores a los 356 g reportado por Alencar, Oliveira y Barbosa (2000), para la raza Canchim en Brasil en condiciones de pastoreo y valores similares fueron encontrados en ganado Cebú por González (2009) con 468 g. y Morales (2013) en la raza Santa Gertrudis.

Con relación a los demás rasgos estudiados tenemos que el PPE (558,76 g.día de edad-1) fue inferior a los encontrados en Cuba por Ceró (2007) en la raza Chacuba de 659 g.día-1, así como González (2009) en ganado Cebú con 583 g.día-1 y Morales (2013) de 613,80 g.día-1; denotando en cierta medida un empeoramiento en el comportamiento de las pruebas.

El PF (330,87 kg) por su parte presentó un valor medio inferior al encontrado en ganado Cebú cubano por Villavicencio et al. (2007), de 343,3 kg. y similar al reportado por Trujillo et al. (2011) de 326,5 kg en Cebú Cubano y Morales (2013) de Santa Gertrudis.

Los resultados obtenidos del análisis genético para los análisis unicarácter se presentan en la tabla 2. Cuando se hicieron las estimaciones de las heredabilidades todas fueron bajas, reflejándose poca variación genética de tipo aditiva y por consiguiente una alta variabilidad residual o ambiental.

Tabla 2. Componentes de varianza y heredabilidades para los rasgos analizados.

Rasgos

σ2 A

σ2 E

σ2 P

h2 ± EE

PN

0,59

6,19

6,78

0,09± 0,03

PD

13,28

553,01

566,30

0,02± 0,02

PF

74,44

1 010,48

1 084,92

0,07± 0,02

GMD

367,30

8 442,26

8 809,56

0,04± 0,02

PPE

261,67

3 481,85

3 743,51

0,07± 0,02

Nota: PN (peso al nacer), PD (peso al destete ajustado a 205 días), PF (peso final en prueba de comportamiento ajustado a 540 días), GMD y PPE (ganancia media diaria y peso por edad, respectivamente, en la prueba de comportamiento). σ2 A, σ2 E y σ2 P, Varianza genética aditiva, residual y fenotípica, respectivamente; h2 ± EE (heredabilidad y error estándar).

 

Para el PN (0,09) un resultado muy parecido al nuestro fue el obtenido por Garay et al. (2016) en Colombia en ganado Brahman. El resto de los resultados confrontados resultaron superiores: Aranguren-Méndez et al. (2006) en sistemas de doble propósito en Venezuela con 0,24; Ossa et al. (2007) en Romosinuano de 0,17; Garay et al. (2014) en un rebaño multirracial con 0,12 y Nandolo et al. (2016) en Malawi de 0,33.

En la Tabla 3 aparecen las heredabilidades y las correlaciones genéticas y fenotípicas cuando se hicieron los análisis multicarácter; confirmando lo reportado por Schaeffer (1999) que los modelos que incluyen más de un carácter simultáneamente aumentan las heredabilidades además de poder estimar las correlaciones genéticas entre caracteres. Excepto para PN y GMD los restantes caracteres mostraron incrementos importantes y más coincidentes con los reportes de la literatura para esta y otras razas productoras de carne.

Tabla 3. Parámetros genéticos estimados por modelos multicaracter para los rasgos de crecimiento.

 

PN

PD

PF

GMD

PPE

PN

0,08 ± 0,02

0,16 ± 0,03

0,17 ± 0,02

-0,11 ± 0,03

0,10 ± 0,03

PD

0,02 ± 0,02

0,18 ± 0,02

0,98 ± 0,04

0,48 ± 0,06

0,53 ± 0,30

PF

0,06 ± 0,02

0,49 ± 0,03

0,28 ± 0,07

0,98 ± 0,02

0,96 ± 0,01

GMD

0,01 ± 0,02

-0,08 ± 0,02

0,30 ± 0,02

0,05 ± 0,02

0,92 ± 0,11

PPE

0,02 ±0,02

0,37 ± 0,02

0,99 ± 0,02

0,71 ± 0,01

0,26 ± 0,07

Nota: En la diagonal las heredabilidades, encima de la diagonal las correlaciones genéticas, debajo de la diagonal las correlaciones fenotípicas.

 

Para el PD unicarácter obtuvimos un valor prácticamente de cero para el efecto directo (0,02). El resultado encontrado más cercano es el de Espinosa et al. (2007) en ganado Cebú Cubano con valores de 0.04± 0.02 y Guerra et al. (2010); Guillén et al. (2011), en ganado Cebú en Cuba obtuvieron resultados también bajos para la heredabilidad directa 0.06 ±0.01 y 0.08 ± 0.01, respectivamente. Resultados comparables obtuvieron Vergara et al. (2016) de 0,07.

Cuando nos referimos al multicaracter (h2 = 0,18) se encontraron coincidencias con los resultados de Aranguren-Méndez et al. (2006) de 0,17; Morales (2013) en Santa Gertrudis con 0,15 y Barbosa et al. (2017) en Nellore en Brasil con 0,15 obtuvieron el mismo resultado.

Hubo otros valores superiores como los de Ríos Utrera et al. (2013) en ganado Indubrasil (0.27 ± 0.19); García et al. (2015) en un rango entre 0,17-0,30 en Costeño con Cuernos utilizando seis modelos distintos, y Kebede y Komlosi (2015) de 0,26 en Europa.

La heredabilidad tan baja del peso final en prueba de comportamiento (0,07), que es el criterio fundamental de selección, justificaría la pobre respuesta a la selección obtenida en esta raza a través del tiempo. Cuando se analizó por el modelo multicarácter (Tabla 3) ésta fue de 0,28 y mostró correlaciones genéticas altas y positivas con el PD, GMD y PPE. Morales (2013) reportó un valor ligeramente inferior de 0,21, que no se justifica con la pobre ganancia genética, aunque los resultados en Cuba con otras razas han sido superiores; Guerra et al. (2001), en la raza Charolaise para PF informaron estimados de 0,25 y González-Peña et al. (2007) de 0,21. En el ganado Chacuba, Ceró (2007) informó un valor de 0,21; mientras que González (2009), estimó una heredabilidad de 0,23 en el ganado Cebú.

Para GMD y PPE, Morales (2013) reportó valores de 0,14 y 0,22, respectivamente muy superiores a los reportados en este trabajo, aunque para PPE (Tabla 3) fueron muy parecidos. Las correlaciones genéticas fueron todas positivas, excepto entre PN y GMD (-0,11) y oscilaron desde 0,10 (PN y PPE) hasta 0,98 (PD y PF; PF y GMD). Kebede y Komlosi (2015) reportaron correlación genética de 0,28 entre PN y GMD, una de las más bajas encontradas en sus resultados. Las correlaciones fenotípicas fueron más bajas que las genéticas, aquellas relacionadas con el PN fueron prácticamente de cero y la más alta (0,99) entre PPE y PF.

Entre PN y PD, Neser et al. (2012) en ganado Brangus reportaron una correlación de 0,78; superior a la nuestra. También entre PD y GMD, Kebede y Komlosi (2015) encontraron un valor mucho más alto (0,98). Se debe tener en cuenta que los pesos al destete en ganado Simmental en Europa son superiores a los obtenidos en condiciones tropicales y su determinación genética posterior sobre la ganancia posdestete es superior.

Schaeffer (1999), planteó que en los análisis de rasgos múltiples todos los caracteres se benefician en alguna medida y que estos son más útiles cuando la diferencia entre la correlación genética y la ambiental se hace máxima (mayor a 0.5), o donde un caracter tiene una heredabilidad muy superior a la otra, siendo más beneficiado aquel rasgo que muestre menor heredabilidad.

Morales (2013), en la raza Santa Gertrudis encontró correlaciones genéticas también muy altas entre PF, GMD y PPE. Así, tenemos entre PD y GMD (0,78); PF y GMD (0,91) y entre PF y PPE (0,99) que en sentido general coinciden con los obtenidos en este estudio, ratificándose que estos caracteres están determinados por los mismos genes.

CONCLUSIONES

Se comprueba que los análisis multicarácter benefician los estimados de heredabilidad principalmente para aquellos con valores más bajos.

El peso final en prueba de comportamiento, que es el criterio de selección principal presenta la heredabilidad mayor y tiene correlaciones genéticas positivas con los demás caracteres, por lo que se debe esperar la mejora simultanea de todos.

El PF, GMD y PPE están determinados por los mismos genes aditivos al presentar correlaciones genéticas altas.

AGRADECIMIENTOS

Los resultados presentados son parte de un proyecto financiado por FONCI en virtud del contrato No.19 de 2020.

REFERENCIAS

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Contribución de los autores

Concepción y diseño de la investigación: MAST, MRC, MCGR, MSMG, análisis e interpretación de los datos: MAST, MRC, redacción del artículo: MAST, MRC, MCGR, MSMG.

 

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no existen conflicto de intereses.