Heterosis y cruzamientos

Temas

• Complementariedad entre razas• Sistemas de cruzamiento• Usos, ventajas y desventajas de los sistemas

de cruzamiento• Efectos genéticos directos y maternos• Heterosis

Cruzamientos

• El termino se aplica al apareamiento de individuos menos emparentados entre sí que el promedio de la población a la que pertenecen.

• Los mas comunes son cruzamientos entre razas, variedades y lineas cuyo objetivo es aprovechar el vigor híbrido.

Cruzamiento absorvente

Cruzamiento

La estrategia de los cruzamientos consiste en preservar la superioridad genética y obtener la HETEROSIS.

El mejoramiento genético realizado por muchos productores es una combinación entre selección y estrategias de cruzamientos.

Heterosis

• Vigor hibrido o heterosis es la diferencia entre el valor fenotípico de la cruza y el promedio de sus padres

• Donde: M representa medias fenotípicas (ó genotípicas) y P1 y P2 son los progenitores.

• El vigor hibrido se puede expresar en porcentaje:

• Esta comparación debe ser hecha en el mismo ambiente para las cruzas y para los padres.

Heterosis

• Desde el punto de vista práctico hay dos casos de heterosis sobre un caracter.

a. Cuando el promedio de las cruzas supera la media del padre más productivo.

b. Cuando el promedio de las cruzas no supera la media de uno de los padres

Caso (a): 120-(95+105)/2=20Caso (b): 105-(90+110)/2=5

Expresada en porcentaje sería:20% y 5% de heterosis

Nueva Zelanda

raza N de Lac.

Holstein 1.403.478

½ Hol x Jer 726.354

Jersey 403.680

10

11

12

13

14

15

16

17

Holstein ½ Hol x Jer Jersey

Lec

he

(kg

)

Aditivo

Heterosis

H=1,05 kg

3,1

3,2

3,3

3,4

3,5

3,6

3,7

3,8

3,9

4

4,1

Holstein ½ Hol x Jer Jersey

prot

eína

(%

)

Aditivo

Heterosis negativa

H=-0,12%

Nueva Zelanda

raza N de Lac.

Holstein 1.403.478

½ Hol x Jer 726.354

Jersey 403.680

Interacción genotipo-ambienteAdaptado de Pani (1971)

Bueno Malo

PESO

I

NN

I

Bueno Malo

PESO

I

N

I

N

AMBIENTE AMBIENTE

En la práctica se han encontrado mayores niveles de heterosis, en ambientes pobres que en ambientes buenos.

Interacción heterosis-ambiente

F1

F2

F1

F2

Importado

Importado

Nacional

Nacionalµ

µ

Ambiente Malo Ambiente Bueno

Adaptado de (Cunningham, 1981)

Se distinguen 3 tipos de heterosis

• Heterosis individual: Es la mejora en el desempeño del animal individual (AB) en relación a la media de sus padres (A + B/2) como se definió anteriormente.

• Heterosis materna: Se refiere a la heterosis en la población que es atribuible al uso de madres cruzadas (AB). Esta heterosis se manifiesta en los hijos de madres cruzadas.

• Heterosis paterna: Es la ventaja de usar padres de cruza en lugar de padres de raza “pura”. Podría mejorarse la fertilidad.

• En bovinos y ovinos los tipos 1 y 2 son los más importantes.

Bases genéticas de la heterosis• La heterosis es proporcional al aumento de la heterocigosis.

• La heterosis depende de la existencia de dominancia direccional y sobredominancia, osea de valores positivos para los alelos favorables al caracter en cuestion.

• La heterosis es específica para un cruzamiento determinado (Razas más lejanas mayor heterosis, mas loci con frecuencias distintas).

• Puede demostrarse que el vigor hibrido de la F2 es la mitad del vigor hibrido en la F1

VacaF1 AC

×

MachoCebú

MachoAngus

MachoBON

MachoRomo

MachoSenepol

MachoF1 AC

MachoCAC

VacaCebú

×

MachoCebú

MachoAngus

MachoBON

MachoHolstein

MachoRomo

MachoSenepol

Esquema de Apareamientos

100% Cebú}

½Angus x ½CebúF1 AC

½BON x ½CebúF1 BC

½Holstein x ½CebúF1 HC

½Romo x ½CebúF1 RC

½Senepol x ½CebúF1 SC

}

}

}

}

}

¾Cebú x ¼AngusCAC

½Angus x ½CebúF2 AC

}

}

}

}

}

}

¾Angus x ¼CebúAAC

½BON x ¼ Angusx ¼ Cebú

BAC

½Romo x ¼ Angusx ¼ Cebú

RAC

½Senepol x ¼ Angusx ¼ Cebú

SAC

⅝Angus x ⅜CebúBRANGUS

}

0

100

200

300

400

500

600

¼H ½H 5/8H 3/4H 7/8H H

Nú

mero

de g

arr

ap

ata

s

Fuente: Mondragon, 2001

Ventajas de la heterosis

Sistemas de cruzamiento

• Tres grande sobjetivos:1 Sustitución de poblaciones: Se realiza a través de los

cruzamientos absorbentes.2 Explotación de la complementariedad: Se trata de

combinar en una sola población las carácterísticas deseables de dos poblaciones parentales. Lleva a la formación de poblaciones base o sintéticas, a partir de las cuales se selecciona por los caarcteres que se buscó combinar.

3 Explotación de la heterosis: Estos sistemas pretenden maximizar el grado de heterocigosis, aunque también buscan la complementariedad.

Absorción por una raza exótica

Cruzamiento absorbente

Es obvio que este método no busca maximizar la heterosis sino remplazar la raza B por la A, lo que en la práctica se consigue luego de 4 o 5 generaciones.

Generación Porcentaje de heterosis máxima

Porcentaje de genes de la población parental A

1 100 50 1/2

2 50 75 3/4

3 25 87.5 7/8

4 12.5 93.75 15/16

5 6.25 96.875 31/32

6 3.125 98.4375 63/64

Infinito 0 100 1

Generaciones

heterosis

genes exóticos

Heterosis

Genes exóticos

Generaciones

CRUZAMIENTO ABSORBENTE

Formación de nuevas razas o sintéticas

• Algunos ejemplos:

Beefmaster:½ Brahman¼ Hereford¼ Shortorn

Brangus:5/8 Angus3/8 Brahman

Durante todo el proceso de formación de las razas, la realización de cruzamientos debe ser acompañada de selección a favor de aquellas carácterísticas que se buscan al combinar las razas parentales

Santa Gertrudis:5/8 Shortorn 3/8 Cebú

Formación de nuevas razas

• El sintético más simple es el A X B AB AB donde se comienza a seleccionar a partir de la primera generación. Este sistema presenta 100% de heterosis y pasa a 50% en la segunda, manteniendose aasí en las generaciones subsiguientes.

• Los sintéticos con tres razas se pueden realizar de varias maneras.

• Un ejemplo es: A X B AB; AB X C ¼ A ¼ B ½ C. Aquí se obtienen dos generaciones con 100% de la máxima heterosis posible, bajando luego al 75%.

Ejemplo esquema de cruzamiento Brangus (Los 5/8)

Sistemas de cruzamiento

Sistema usado en avesy cerdos a gran escala.

Proporción racial

Involucrar una raza mas???

Cruzamientos fijos entre 4 razas

• Son realizados combinando A X B AB con C X D CD, en el producto AB X CD ABCD. Utiliza la heterosis individual, paterna y materna, es complicado aplicarlo en la práctica y casi restringido a cerdos y aves.

Cruzamiento rotacional

Cruzamiento rotacional

Cruzamiento rotacional de 3 razas

Se mantiene el 85.7% del vigor hibrido

gracias