SEMINARIO GANADERIA E INNOVACIONILUSTRE MUNICIPALIDAD DE RIO VERDE Y SOCIEDAD MINERA

ISLA RIESCO

RELACION ENTRE TECNOLOGIAS REPRODUCTIVAS Y MEJORA GENETICA

EN BOVINOS Y OVINOS

Prof. H. William Vivanco MackieIng. Zootecnista

BS, MS, PhDDIRECTOR TECNICO VIVANCO INTERNATIONAL SAC.

Qué entendemos por mejoramiento genético

Mejoramiento genético animal es el incremento en productividad y en la calidad del producto animal debido a cambios genéticos en los individuos que conforman las poblaciones ganaderas

La composición genética de los animales determina tanto:la productividad de los animales (eficiencia de los animales para transformar en producto animal los recursos forrajeros y otros insumos utilizados en su explotación)así como la calidad del producto producido por los animales (composición, sabor, valor nutricional, finura, textura, etc.)

Por consiguiente si deseamos mejorar ya sea la eficiencia de producción y/o la calidad del producto animal producido por el ganado debemos hacer cambios genéticos en la población animal en explotación, aumentando la frecuencia de los genes responsables de alta productividad y de la mejor calidad (genes deseables)

La rapidez de distribución de genes deseables en la población (causantes de la ganancia genética) depende de:

la herramienta genética y

la tecnología reproductiva

usada para la reproducción de los animales

Mejoramiento ganadero en el sentido amplio de la palabra debe entenderse entonces como el arte de combinar genética y reproducción

Principales Tecnologías Reproductivas de uso Comercial y/o potencial aplicación en

Bovinos y Ovinos

Monta natural controlada y dirigidaManejo y sincronización de ciclos estrales y ováricosInseminación Artificial (IA)Producción embrionaria in vivo (“Embryo Flushing”)Recolección de Ovocitos y Producción de Embriones in vitro (OPU-IVP)Transferencia EmbrionariaBisección embrionaria y clonación embrionariaSexado de embrionesSexado de semenClonación de individuos Uso de células madre en reproducción

Herramientas para incrementar la ganancia genética

SELECCION:La ganancia genética se ACUMULA a través de las generaciones

CRUZAMIENTO: Las ganancias genéticas ocurren de inmediato pero no son acumulativas.

Tiene la ventaja de proveer flexibilidad cuando cambian las condiciones de producción y/o mercado

TRANSFORMACION O RECONVERSION GENETICA: La ganancia genética ocurre por migración total de genes en una sola generación

MODIFICACION GENETICA, TRANGENESIS: Ya sea por sustracción o bloqueo de genes, adición de copias de un gen o por introducción al genoma de un gen alterado de la misma especie o de ADN de otra especie y que los animales genéticamente modificados puedan pasar sus características genéticas modificadas a su descendencia.

¿Se puede combinar

¿Selección y cruzamiento? SIEsto nos permite contar con un rango más amplio de material genético que cuando se trabaja selección dentro de raza. ¿Selección y transformación genética? SIEsto nos permite incrementar los niveles de productividad en la nueva raza introducida en la reconversión genética¿Selección y modificación genética ? SIEsto nos permite avanzar en productividad en los caracteresproductivos no dependientes de la modificación genética.

SELECCION

Es la reproducción preferencial de ciertos genotipos (algunos genotipos son permitidos de reproducir a una tasa mayor que otros genotipos), por consecuencia cambiando la frecuencia de los genes en la población.

Los resultados se ven sólo en la siguiente generación.La selección debe ser basada en diferencias génicas

(efectos aditivos de los genes) entre individuos. Elección de apareamientos NO constituye selección, NO

cambia la frecuencia de genes, simplemente cambia la proporción de genotipos.

El ritmo o tasa de progreso genético en los programas de selecciónEl ritmo o tasa a la cual se incrementa la frecuencia de genes deseables en la población determina el ritmo al cual se incrementa la productividad animal.Los factores determinantes del ritmo o tasa de mejoramiento genético son:La intensidad de selecciónLa precisión de selecciónLa variabilidad genética existenteEl intervalo generacionalTODOS ESTOS FACTORES ESTAN INFLUENCIADOS POR LA TECNOLOGIA REPRODUCTIVA QUE USEMOS

Como interaccionan los factores determinantes de la tasa de progreso genético

G =Intensidad de selección x Precisión de selección X Variabilidad genética

Intervalo entre generaciones

La velocidad con la que podemos distribuir los genes deseables en la población (eficiencia y rapidez con la que abarquemos toda una población) depende de la tecnología reproductiva que usemos:1 MACHO :- Con monta natural produce 30 crías al año- Con inseminación artificial cervical en ovinos, 1000 crías por año- Con inseminación artificial vía cervical en bovinos y con inseminación laparoscópica en ovinos, 10 mil crías por año1 HEMBRA:- Una cría por año en forma natural- 20 a 30 crías por año por transferencia embrionaria IN VIVO- 80 crías por año por transferencia embrionaria de embriones IN VITRO

Producción de embriones entre los 30 y 90 días post parto

Producción de embriones dedicando las donantes a producción embrionaria todo el año

MOET OPU-IVP MOET OPU-IVP

Numero de embriones producidos / colección embrionaria o/ OPU-IVP

5 2 5 2

Numero de colecciones embrionarias en el periodo

2 16 7 80

Numero de embriones producidos en el periodo

10 32 35 160

Porcentaje de terneros nacidos 55% 40% 55% 40%

Numero de terneros producidos 5.5 13 19 64

Porcentaje de eficiencia en la producción de terneros ( MOET = 100%)

100% 236% 100% 337%

Eficiencia comparativa entre producción embrionaria IN VIVO e IN VITRO y subsiguiente transferencia embrionaria

Contribución del uso de tecnologías reproductivas al incremento de la tasa de mejoramiento genético

• El incremento de la tasa reproductiva ( Maximizar número de crías por reproductor selecto) permite:

● Incremento de la presión (intensidad) de selección, sólo se reproducen los mejores

● Incremento de la precisión de selección, más crías por animal selecto, más confianza en el valor genético del animal selecto

• Incremento de combinaciones de apareamiento:

● Incremento de la variabilidad genética

• Inicio temprano de la reproducción: ● Reducción del intervalo generacional

Nivel Genético de la Cría = Efecto promedio de los padres

Haga clic para modificar el estilo de texto del patrónSegundo nivel

● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Haga clic para modificar el estilo de texto del patrónSegundo nivel

● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

+

Valor genético de la cría = Valor genético del padre + Valor genético de la madre 2

La velocidad de cambio (mejoramiento) genético depende de

Si se usa sólo el padre como recurso de mejoramiento genéticoSi se usa sólo la madre como recurso de mejoramiento genéticoSi se usan ambos padres como recurso de mejoramiento genético

Mejoramiento genético a través del padreEs la práctica mas usada debido a la gran eficiencia y alta relación beneficio/costo de la inseminación artificial.Se usan sistemas de evaluación genética y selección de padres a través de pruebas de progenieSe alcanza en la industria bovina lechera internacional un incremento de la eficiencia genética promedio anual de 1.5 a 2%. En ovinos dependiendo de la heredabilidad del carácter, la ganancia genética anual es del 2 al 3% por año.

Primeros corderos nacidos en el mundo por inseminación laparoscópica intrauterina con semen congelado (SAIS Pachacutec.

Perú. W. Vivanco et al.1985)

Localidad Sistema Ovejas inseminadas

Ovejas preñadas

Porcentaje de preñez

Comunidad Ondores

Una inseminación 700 340 48.6%

Comunidad Yanacancha

Dos ciclos de IA más repaso MN

500 450 90%

ComunidadChicche

Dos ciclos de IA más repaso MN

714 593 83%

Total 1914 1383 72.25

Fuente: Datos William Vivanco. Vivanco International. 2011

Resultados de Inseminación Intrauterina Laparoscópica con semen congelado nacional de la raza East Friesian en ovejas criollas y Corriedale en comunidades de la sierra central (Junín) Perú. Inseminaciones realizadas en primavera en ovejas sincronizadas

Se trabajó con 10 millones de espermatozoides por dosis de IA

Pero Para alcanzar la Maximización del progreso genético por generación

La Selección así como la distribución de genes deberá ser tan intensa en el lado materno como en el paterno.Usando solo la IA avanzamos al 50% de lo que podemos avanzar.

Selección de madres es tan importante como selección de padres

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Intensificar la selección y distribución de genes deseables de las madresNormalmente 75 a 80% de las hembras de la población son potenciales madres de la futura generación mientras que solo del 1 a 4% de la población de machos son potenciales padres de la futura generaciónEn el bovino, una vaca solo produce en promedio 0.75 crías por año (0.38 crías hembra/año), en el ovino dependiendo de su prolificidad puede producir en promedio de 0.8 a 1,6 crías (0.4 a 0.8 crías hembra)/añoLa única forma de lograr una alta intensidad de selección en las madres es produciendo varias crías/madre/añoPara seleccionar solo el 5% superior del hato como madres de la siguiente generación cada madre deberá producir 6 crías hembra por año (16 veces mas que lo normal) para un sistema de reemplazo del 25% anual

¿Es posible incrementar la tasa reproductiva de las hembras de manera tal que produzcan en forma económica el numero de crías necesarias para incrementar la intensidad de selección de madres?

21 crías en 60 días vía Transferencia embrionaria de embriones in vitro, Vivanco y Col. 1999. Ruakura NZ

LambXL, New Zealand 1988-1992: 30 mil corderos generados a partir de 300 donantes. Promedio 20 crías por donante por año.Australian Texel Corporation, Australia 1993-1995: 10 mil corderosgenerados a partir de 300 donantes en 18 meses, promedio 22corderos por donante

Ganancia genética esperada con el uso de diversas estrategias reproductivas dentro de programas de selección y mejoramiento genético animal

1. Monta natural al 4% de machos sobre población de hembras: 0.77 a 0.8 % anual sobre el promedio de la población.

2. Inseminación artificial: basada en la maximización del uso de machos de alto valor genético : ganancia genética 1.5% al 2% en bovinos y del 2 al 3% en ovinos, sobre el promedio de la población por año, en base a selección del 1 al 2% superior de machos.

3. Transferencia embrionaria (TE): más de una cría por madre selecta:(Ganancia genética 3.5%/año al seleccionar el 5 % superior del hato como madres de la siguiente generación), llegando a más de 6 % con reducción de intervalo generacional. La ganancia genética puede llegar a más del 80% si se hace suplantación genética vía TE.

Efectos de la selección bien hechaHaga clic para modificar el estilo de texto del patrón

Segundo nivel● Tercer nivel

● Cuarto nivel● Quinto nivel

Estrategia genético-reproductiva para maximización de progreso genético vía selección.

Reducción del intervalo generacional: trabajar en ritmo de crecimiento, mejorar nutrición, seleccionar por precocidad reproductiva, usar tecnologías reproductivas que permitan acortar inicio en reproducciónSeleccionar reproductores en base a índices genéticos, sólo usar reproductores de valor genético conocidoMáxima utilización de padres y madres superiores mediante tecnologías reproductivas avanzadas

Estrategia genético reproductiva en machos

para maximizar ganancia genética

Selección de Machos superiores (1%) en base a índices genéticos productivos y precocidad reproductivaUso Temprano de machos en la reproducción vía inseminación artificialComprobación de superioridad genética de machos (determinación de valores de cría) Máxima diseminación de genes de machos superiores vía Inseminación artificial.

Estrategia Genético-reproductiva en hembras para maximizar la ganancia genética

Selección de Hembras en base a índices genéticos productivos y precocidad reproductiva .

Para producción de Machos superiores (ruta hembra – macho): seleccionar el 1% superior de hembras para producir machos padrillos

Para producción de hembras superiores (ruta hembra – hembra): seleccionar el 5 al 10% superior de las hembras

● Para producir hembras de reemplazo o expansión● Para facilitar pruebas de machos:

– Progenie– Prueba de hermanas (os) enteras (os)

Reproducción de animales pre-púberes (JIVET) para acortar intervalo generacional en cualquiera de las rutas

Crías obtenidas por JIVET de terneras pre-púberes de 2 meses de edad a la fecundación de sus ovocitos y 11 meses de edad al nacimiento de las crías. Terneros macho para prueba de progenie, producidos para el Livestock Improvement Coorporation de NZ. W. Vivanco, AgResearch, Ruakura, New Zealand 1995

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Recolección quirúrgica de ovocitos en ovinos de 6 meses de edad para producción de embriones in vitro y transferencia de los

embriones a recipientes adultas

AgResearch, Ruakura Research Centre, Hamilton, NZ, 1998

Las tecnologías reproductivas potencializan los beneficios de la selección:

Contribución de la clonación

La clonación de animales selectos permite una tasa de mejora genética de más de 125% en la primera serie y de un promedio de 50% en las series sucesivas (formación de hatos a partir del animal superior).La clonación permite el uso de machos probados en sistemas extensivos y como machos “link” en sistemas extensivos para facilitar pruebas de progenie. La clonación de toros o carneros probados incrementa la disponibilidad de semen de machos selectos.

Efecto de la clonación en la tasa de mejora genética

DOLLY, primer clon de mamífero producido en el mundo, nacida el 5 de Julio de 1996, copia de una oveja DorsetxFinn en base a células de la glándula mamaria de la donante.

Clones de ovinos por transferencia nuclear. Ruakura Research Centre. NZ. D. Wells y colaboradores1996

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Sin fama ni gloria por haber nacido el 28/11/1996, 20 semanas después de Dolly .

Primer vacuno clonado en el mundo: Clonación de la vaca Lady produciendo LC 1 (Elsie 1) nacida el 31 de Julio de 1998 en Agresearch/arTech Ruakura Research Station, NZ. 1998

David N. Wells, Pavla M. Misica, H. Robin Tervit and William H. Vivanco. Reproduction Fertility and Development 1998. 10(4) 369-378.

WELLS, D.N.; MISICA, P.M.; FORSYTH, J.T.; BERG, M.C.; LANGE, J.M.; TERVIT, H.R. AND VIVANCO, H. W. 1999. Theriogenology 51 (1): 217

Elizabeth, vaca campeona en producción lechera en NZ de la que se generó el mayor numero de copias nacidas (más de 40 en el 2000, AgResearch, Ruakura , Hamilton NZ)

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Corderos clonados resistentes a patógenosAgrResearch Ruakura, Hamilton, New Zealand

Corderos clonados resistentes a nematodes

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Copias de machos probados o clonación embrionaria de embriones selectos con marcadores genéticos De gran uso potencial en ovinos, vacunos de carne sistemas extensivos

Toro de más alta prueba de progenie en NZ

3 copias del toro probado

NZ: clonación de toro probado- Clonación del toro Holstein de mayor prueba genética de NZ

Las tecnologías reproductivas potencializan los beneficios de la selección:

Contribución de la bisección embrionaria y la clonación de embriones

La bisección embrionaria es una forma de clonación, produce mellizos genéticamente idénticos, se aplica para inducir mellizaje en bovinos y aumentar la poducción total de crías en bovinos y ovinos.La clonación embrionaria (producir varias crías de un solo embrión original) tiene mayores beneficios genéticos que la clonación de individuos, ya que reduce el intervalo generacional

Producción de mellizos en vacunos

Vacas receptoras con sets de mellizos idénticos. W. Vivanco, AgResearch, Ruakura, NZ, 2000.

Parámetros productivos, mellizos producidos con embriones in vitro. Recipientes: Friesian x Hereford. Fetos compuestos.M.G. Lambert and W. Vivanco; Ballantrae, AgResearch, NZ. 1997.

Tipo de ternero

Gestacióndías

Peso nacimiento (Kg.)

Ganancia diaria por ternero, los primeros130 días(Kg.)

Ganancia total por “camada” en 130 días(Kg.)

Incremento en producción por vaca

Simples 288 44.2 1.11 144.3 Base 100

Mellizos 277 30.9 0.77 200.2 138.74

Sobre vivencia embrionaria de mitades embrionarias resultado de bisección su comparación con embriones enteros y su impacto en el incremento de la sobre vivencia embrionaria total Tipo de embrión

Número de embrio-nes transferi-dos

Número de fetos generados

Sobre vivencia de los semi embrio-nes (%)

Sobre vivencia de los embriones enteros (%)

Sobre vivencia total de los embriones originales (%)

Semi embriones

1410

710

50.3

-

100.6

Embriones enteros

1252

771

-

61.6

61.6

W. Vivanco, R.Rangel, P. Lynch, A. Rhodes. Theriogenology Vol 35,1991

Las tecnologías reproductivas potencializan los beneficios de la selección: Efectos del control del sexo de la cría

El control del sexo de la cría se puede hacer por separación de espermatozoides X e Y, ANTES de fecundar el ovocito (semen sexado) ó por sexado de embriones ya producidos (sexado de embriones)La ganancia genética esperada por control de sexo de las crías es de 7% sobre la tasa de mejora genética anual obtenida con la técnica reproductiva en usoProducción de crías de sexo predeterminado tiene mas un efecto comercial de gran impacto económico: producción exclusiva de animales requeridos por el mercado.

Primera ternera Nacida en el mundo producto de semen sexado. W. Vivanco. Ruakura 1995

Las tecnologías reproductivas potencializan los beneficios de la selección: Facilitan el cruzamiento para la producción de híbridos y la generación de compuestos genéticos

Las tecnologías reproductivas permiten la mejora genética facilitando el cruzamiento

La formación de cruces tanto específicos como rotacionales es más eficiente usando inseminación artificial, permite mantener sólo dosis de inseminación de las razas paternas usadas en el sistema en lugar de rebaños de diferente raza.Absorción de razas vía IA, más rápida y eficiente: 1 macho en monta natural empadra 100 ovejas/ estación reproductiva; por IA cervical 1000 ovejas por estación reproductiva, por IA laparoscópica con semen congelado 10,000 ovejas por año.Formación de compuestos genéticos vía IA facilitada , se pueden obtener razas de otro país o localidad vía semen congelado.

Beneficios del cruzamiento

a) El efecto promedio de las razas que se cruzan: El fenotipo resultante es un INTERMEDIO entre las razas parentales. Importante cuando los caracteres de interés están correlacionados negativamente (por ejemplo rusticidad y nivel de producción)

b) Heterosis o vigor híbrido: Las crías producen o MAS o MEJOR que el promedio de sus padres. Esta expresión puede incluso aumentarse cuando los efectos se acumulan a través de ambos: efectos directos y expresiones maternales.

c) Complementación de efectos de la línea materna y paterna: siendo los progenitores de diferente raza, cada uno contribuye en una forma distinta y complementaria.

Efectos del cruzamiento

Sistemas de cruzamiento

• Cruzamiento específico:

2 razas, 3 razas, etc. Cruzamiento absorbente

Cruzamiento rotacional: la raza paterna es alternada en una frecuencia específica

Formación de COMPUESTOS GENETICOS O RAZAS SINTETICAS: Los compuestos se comportan como una raza pura una vez que

los ciclos de cruzamiento se han completado y se fija el genotipo por auto cruzamiento en población cerrada.

Grado de heterosis de acuerdo al tipo de apareamientoTipo de apareamiento Heterosis retenida

Razas puras 0.0%

F1 100.00%

Rotación de 2 razas 67.00%

Rotación de 3 razas 86.00%

COMPUESTOS:

De 2 razas (1/2.1/2) 50.00%

(5/8.3/8) 47.00%

De 3 razas (1/2.1/4.1/4) 63.00%

De 4 razas (1/4.1/4.1/4.1/4) 75.00%

Cruce entre dos compuestos

80.00 a 90.00%

Explotación eficiente de la heterosis

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Producción de embriones cruzados para:• Producción permanente

de animales híbridos F1:– Sahiwal x Friesian– Gyr x Brown Swiss, – Brahaman x Angus, etc.

• Producción de animales “Compuestos Genéticos” tanto para reproducción como para beneficio

Casos prácticos de cruzamientos y formación de compuestos en ovinos facilitados por inseminación artificial

Formación de un triple cruce para producción de corderos para carne en AustraliaFormación de un compuesto para producción de corderos para carne en PerúCruza absorbente de Corriedale por East Friesian, PerúCruza absorbente de Corriedale por Dohne en Chile

Oveja 1/2 Merino 1/2 Finn X carnero TEXELCría: ½ Texel1/4Finn1/4MerinoPeso promedio al destete a las 14 semanas de edad: 37.7 Kg.Número promedio de corderos destetados por borrega: 1.6Kg. Totales de cordero destetados por borrega: 60.36 Kg.Peso promedio de las borregas al destete de sus crías: 61.2 Kg.Kg. promedio de cordero destetado por Kg. de peso vivo de borrega al destete: 0.986

Desarrollo y fijación de un Compuesto Ovino de Carne

• F1:

F1 : 1/2 L 1/2 EF

Raza Local (L) X East Frisian (EF)

• 3 Razas: Hembras 1/2 L1/2 EF x Macho Poll Dorset (D)

COMPUESTO 1/4 L 1/4 EF 1/2 D

• 4 Razas : Hembras 1 /2 L 1/2 EF X Macho 1/2 D1/2 Texel (T)

COMPUESTO: 1/4 L 1/4 EF 1/4 D1/4 T PARA FIJAR EL COMPUESTO:Hacer auto cruzamientos en población cerrada por 5 a 6 generaciones para fijar características

Absorción de ovejas Corriedale por inseminación con semen congelado East Friesian en las comunidades campesinas del Perú, Junín, Perú, 2010 (peso de corderos al destete a los 110 días 35 Kg. a 4200 msnm) en praderas de rye grass con trébol

Transferencia embrionaria, embriones Dohne colectados y transferidos en cabaña Josefina, Magallanes, Chile, 2006, 2007 -6,521-1,510,09,244,01,83,4MEJORAMIENTO

76,96168,83,1098,3325,35,019,8F1

83,48267,313,1089,0929,36,823,2MASA

Rinde(%)

Y – ZYFC(%)

Curv.(º/mm)

CV(%)

Desv.St.(μ)

Finura(μ)

Absorción genética del Corriedale por el Dohne,Cabaña Josefina Punta Arenas Chile, Datos Hugo Vera 2005

Lugar Raza del semen

Raza de las ovejas

Estación del año

N° de ovejas insem.

N° de ovejas preñadas

% de Preñez

Perú/valle del Mantaro

East Friesian

Barbados BB, criollas

Otoño 100 70 70.00

Perú/Tumbes Dorper Barbados BB

Primavera 51 35 68.62

Porcentajes de preñez obtenidos por inseminación laparoscópica intrauterina con semen congelado importado

en ovejas sincronizadas con progestágenos

Datos W. Vivanco. Campañas de inseminación 2008-2010.Vivanco International S.A.C.

Las tecnologías reproductivas hacen posible la Reconversión genética en una sola generación

La ganancia genética ocurre por migración total de genes en una sola generación

Transformación genética total en una sola generación ; Introducción y multiplicación de nuevas razas o genotipos vía TE con menor riesgo sanitario y a menor costo que introduciendo reproductores vivos cambiando totalmente la composición genética en una sola generación (ganancia genética dependerá de cuan superior es la raza nueva en comparación a la población suplantada)

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Reconversión genética de Barbados Black Belly a East Friesian, vía transferencia embrionaria de embriones importados congelados, Perú 2007

Porcentaje de corderos nacidos de embriones congelados para descongelación sin etapas y transferencia directa. Congelación en Australia, transferencias en Salto Uruguay

2005 . Reconversión genética de Corriedale a Poll Dorset

Número de recipientes de raza Corriedale

Número de embriones transferidos

Raza de los embriones

Número de corderos nacidos

% de corderos nacidos sobre embriones transferidos

500 500 Poll Dorset 340 68.00

Fuente: W Vivanco ,Vivanco Consultants 2005,

Congelar en 1.5 M E.G en 0.1 M sucrosa en una base de MDPS con 10% FCS

Transformación genética total en una sola generación

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Formación de hatos especializados en producción lechera o carnicera vía TE usando como receptoras ganado criollo no especializado pero adaptado a la región.Foto INIA, PERU, ternero Brown Swiss Puro nacido de vaca criolla.2006. DIEZ AÑOS DE AHORRO DE CRUZA ABSORVENTE

Producción de vientres de carne en vacas lecheras; producción de vientres lecheros en vacas de carne o no especializadas

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Aberdeen Angus Puro nacido de vacas lecheras Overo rojo “Clavel”, Puerto Varas, Chile. 2005

Brown Swiss lechero Puro nacido de vacas criollas, Junín, Perú. 2006

Producción exclusiva de terneras (hembra) de carne o de leche para planes de incremento de la población ganadera o exportación usando como vientres vacas en establos o en sistemas de carne

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Ternera Ayshire pura nacida en Las Malvinas de recipiente Aberdeen Angus vía TE de embriones in vitro congelados en Nueva Zelanda. W. Vivanco, Falkland Islands. 2002

Nuevos sistemas de producción basados en tecnologías reproductivas de avanzada

Producción de terneros (macho) de razas de carne usando vientres lecheros:

Usando vientres lecheros dentro de la industria lechera

Usando vientres lecheros dentro del sistema de producción de ganado de carne

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● Tercer nivel● Cuarto nivel

● Quinto nivel

Eficiencia de producción de terneros de carne vía transferencia embrionaria en vacas de carne y vacas lecheras

Sistema

1 2 3 4 5

Raza de la madre natural o nodriza HxF HxF HxF J J

Tipo de reproducción MN TE TE TE TE

Genotipo del ternero HxFxS

HxFxS

HxFxS

HxFxS

HxFxS

Estimados de eficiencia

- Kg. de ternero destetado/Kg. de peso vivo de la vaca al destete

0.44 0.44 0.47 0.61 0.64

- MJ EM/Kg. de ternero destetado 164 167 159 143 137

- Kg. MS/Kg. de ternero destetado 14.3 14.6 13.9 12.5 11.9

- Kg. MS consumidos/(vaca + ternero)/ año

3301 3371 3405 2891 2925

Las tecnologías reproductivas se usan para obtener y multiplicar animales por modificación genética o transgénesis y para reproducir animales sin necesidad de fertilización

- Es introducido al genoma:• ADN de otra especie o un

gen alterado de la misma especie (transgenesis)

• Una o más copias deUn gen de la misma especie- Es bloqueado o removido un gen del genoma

La MODIFICACIÓN GENÉTICA

Animales Genéticamente modificados que contienen nuevo ADN en sus células

germinales pueden pasar sus características genéticas

alteradas a su descendencia

FIFI

Aplicaciones actuales y potenciales de modificación genética y transgénesis en

animales de granja•Mejoramiento de la eficiencia de producción

● Incremento de tasas de crecimiento y/o eficiencia alimenticia● producción de leche, carne o fibra mejorada● Incremento de resistencia a enfermedades● Inmunidad a ciertas enfermedades

• “BIOREACTORES” - producción de proteínas valiosas humanas o de otras especies , en animales para su uso en medicina humana o veterinaria•Producción de órganos para trasplante

Proyectos de PPL de UK y Centro de Investigación de NZ.

Producción de fibrinógeno humano en leche de oveja (Fifi).

Rebaño de ovinos lecheros en NZ: Producción de insulina humana en leche de oveja.

Transgenesis en ovinos

Journal of General Virology,(2006), 87,G. Yu y Col.

Instituto de Bioquímica y Biología Celular, ShangaiChina

Cabras clonadas y genéticamente modificadas con disrupción funcional del gen para producción de

priones

Transgénesis en caprinos con futura aplicación en ovinos

Rosie produce α-lactalbumina humana en su leche

n AgResearch produjo el primer set a nivel mundial de vacas clonadas y genéticamente modificadas para la producción de leche DISEÑADA con mayor nivel de caseina, mediante el aumento de copias del gen para producción de caseina en la leche

Incremento de la calidad nutricional y rendimiento industrial de la leche: vacas genéticamente modificadas para mayor producción de caseína

Leche entera Leche descremada

control TG control TG

Leche de las vacas con alto nivel de caseina VS. el control

Producción de leche terapéutican AgResearch, NZ produjo los primeros clones

transgénicos para la producción de la proteína humana recombinante mielina proteína básica( = rhMBP) para el tratamiento de múltiple esclerosis en humanos

Nat

ure

Gen

etic

s (

2004

) , N

atur

e B

iote

chno

logy

(20

07)

Aplicación de “gene Targeting” secuencial para eliminación de genes:Producción de los primeros vacunos genéticamente modificados que no producen ni PRIONES y por lo tanto son inmunes a la enf. de la vaca Loca.

PRNP-/- terneros que no producen priones

J.A. Richt et al. 2007

USDA Ames IOWA

La obtención y uso de células eternas (totipotentes)

Usos

En la producción a voluntad de células y tejidos con fines médicos y productivosComo nuevo instrumento en reproducción avanzada:

2008, CSIRO Australia; M.Herrid. Producción de los primeros corderos cría de macho selecto donante de las células en ovejas empadradas por carneros recipientes de las células primordiales del donante.

Procedimiento seguido

Irradiación de testículos de los machos recipientesInoculación de células primordiales del macho donante a los testículos de los recipientesDesarrollo de espermatogenesis a partir de las célulasprimordiales del donante en cada recipienteMonta o inseminación a hembras usando los machos recipientes.

2009, China: nacimiento de la primera camada de ratones producto de diferenciación de células totipotentes en embriones.

Las tecnologías reproductivas permiten la conservación “in vitro” de material genético permitiendo la formación de bancos genéticos criogénicos

Banquear es asegurar

El banqueo criogénico de material genético (semen, ovocitos, embriones, células somáticas y tejidos) es necesario para asegurar la disponibilidad de material genético superior y/o promisorio a disposición futura.Para poder banquear material genético es necesario desarrollar las tecnologías reproductivas pertinentes (colección de gametos, embriones células y tejidos; conservación por congelamiento/vitrificación con adecuada fertilidad/sobrevivencia post conservación).

¿Es posible aplicar, en forma económicamente viable y logísticamente factible, las tecnologías genético reproductivas disponibles para ovinos en el desarrollo pecuario de las ganaderías de pequeños productores?

La aplicación de tecnologías básicas (monta natural controlada y dirigida e inseminación cervical) directamente en los predios ganaderos de pequeños productores es de relativa facilidad y requiere solamente del diseño adecuado de la logística

El uso de tecnologías mas avanzadas requiere de una estrategia mas elaborada mediante la cual el efecto genético final deseado en las poblaciones ganaderas de pequeños productores es obtenido pero a través de un sistema que involucre

una unidad de producción del material genético idóneo ,

su mejoramiento mediante la aplicación de selección intensa y producción dirigida de los reproductores requeridos para el mejoramiento masivo y

la distribución de estos reproductores en las ganaderías objetivo. Este concepto es el de los NUCLEOS GENETICOS ELITE.

Los NUCLEOS GENETICOS ELITE (NGE):Son las fábricas del material genético donde:

Se acopia reproductores y/o semen y/o embriones de alta calidad genética comprobada o estimada en base a progenitores ya sea de origen de la población base a mejorar (selección de los animales elite de la población base) y/o de genotipos introducidos (migrados)

Se combina o simplemente se reproduce el material genético selecto usando las tecnologías reproductivas mas idóneas, ya sean estas tecnologías de la más alta sofisticación, para asegurar el máximo progreso genético dentro del núcleo y la suficiente producción ya sea de reproductores, semen o embriones para su distribución a nivel de productores

Descartes Camal

Crías macho

Reparto a productores y a nuevos NGE

NUCLEO GENETICO ELITEAplicación de alta tecnología reproductiva y alta intensidad de selección

Animales o material genético genéticamente superiores y seleccionados de la población nacional o estratégicamente importados

Embriones

Crías hembraCentros de IA

reemplazosreemplazos

Semen

El NIVEL genético y el ritmo de progreso genético alcanzado en los centros de producción de reproductores (NGE) es el que determina el progreso de la industria: Comprar reproductores de valor genético alto, certificado

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Factores que determinan la adopción de tecnologías reproductivas avanzadas

A. Relación Beneficio CostoB. Existencia de Programas Coherentes de Mej. GenéticoC. Grado de tecnificación de la granjaD. Acceso a servicios técnicosE. Tipo de tecnología a usarseF. Percepción del ganadero, consideraciones éticas, opinión publica.

Relación beneficio costo: medida de la justificación económica de la aplicación de tecnologías avanzadas

R/año = h2 x (Im + Ih) x δ2 (Lm + Lh)

Donde:R/año = respuesta genética por año h2 = la heredabilidad del carácter

Im = La intensidad de selección aplicada en los machos padresIh = La intensidad de selección aplicada en las hembras madres

Los valores de intensidad de selección se encuentran ya tabulados para diferentes proporciones de la población usados como padres de la

siguiente generación. (Ver A.C. Parrat and P.R. Beatson, 1985)δ2 = la variación en la población medida a través de la desviación

Standard del carácter en cuestiónLm = La longitud del intervalo generacional de los machosLh = La longitud del intervalo generacional de las hembras

Valor de la ganancia genética/año = R para el carácter o producto x valor económico del producto

Beneficio anual = Valor de la ganancia genética anual / costo anual del mejoramiento

Genético

En adición a la determinación de la real contribución económica de la ganancia genética, simples cálculos de costos de producción de una cría determinada y su comparación con los valores del mercado son comúnmente usados para decidir sobre el uso de determinadas tecnologías

Los efectos del mercado y las leyes de oferta y demanda influencian también decididamente la decisión sobre el uso de tecnologías de avanzada así, la introducción de nuevos genotipos, de gran expectativa comercial, a un país o región determinada, resultan en precios altos pagados por reproductores de los genotipos en cuestión justificando el uso de tecnologías de relativo alto costo para su rápida multiplicación.

En líneas generales, los beneficios económicos esperados por la introducción de genotipos más productivos y/o programas de selección y mejora genética, son mayores cuando de trata de poblaciones ganaderas iniciales o base no mejoradas o donde se ha aplicado limitada selección genética ya que son las poblaciones que poseen mayor variabilidad genética y donde la Selección Diferencial (diferencia entre el nivel productivo de los animales selectos y de los animales de la población) es máxima, permitiendo una alta Respuesta Anual a la selección. Este es el caso de la mayoría de poblaciones ganaderas de pequeños propietarios, por lo que es allí donde definitivamente se podrá encontrar la mayor relación beneficio costo comparada con poblaciones más avanzadas genéticamente.

Reflexiones finales

Las tecnologías reproductivas avanzan rápidamente, su aplicación en la mejora de la producción y productividad animal permite avances productivos muy grandes, los cuales son necesarios efectuar en las comunidades campesinas de Latinoamérica para elevar sus ingresos y calidad de vida, es cuestión sólo de diseñar los sistemas adecuados para su aplicación.

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Muchas gracias por su atención

Carnero de la raza DOHNE en Uruguay, 19 micras de finura, corderos destetan con 38 Kg a los 100 días, al pastoreo