Upload
perryam
View
177
Download
22
Embed Size (px)
Citation preview
Desarrollo de Tecnologías Reproductivas y
Mejoramiento Genético de Alpacas
H. William Vivanco MackieXXXIV Reunión Científica Anual de la Asociación
Peruana de Producción Animal APPA 2011 UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
Las praderas alto andinas del Perú (15 millones de hectáreas) son el hábitat natural de las alpacas y es donde se encuentra concentrada su explotación zootécnica
Puno 58.5%, Cusco 11.4%, Arequipa 9.4%, Huancavelica 6.8% y Ayacucho con 4.6% (Instituto Geográfico Nacional, 2002).
Distribución de la población de alpacas en el Perú:
Más del 95% de la población de alpacas en el Perú está en manos de comunidades
campesinas y pequeños ganaderos precarios con muy pobre nivel tecnológico, baja
productividad y baja calidad de la producción
Parámetros Explotaciones organizadas
Comunidades y precarios
Tasa de nacimientos (crías como porcentaje de alpacas empadradas)
75.00 55.00
Tasa de mortalidad del nacimiento a la edad reproductiva %
15.00 35.00
Peso vivo adulto Kg.
55.00 45.00
Peso de vellón Kg. 2.3 1.3Fuente: CONACS 2000
La producción, productividad y calidad de la producción se ve afectada por
Pobre nutrición, depredación de las praderas naturales Cruces indiscriminados entre alpacas y llamas, Falta de programas de mejoramiento genético basados en
valores de cría. “Mejoramiento” basado en “Tipo”, evaluaciones subjetivas. Pérdida de animales reproductores de calidad por exportación
lícita e ilícita. Atomización de la propiedad rural. Falta de centros de acopio y clasificación certificados, Colapso de la demanda internacional y del precio de la fibra
Producción mundial de fibras meduladas finas: Alpaca
Fibra ProducciónToneladas
Producción%
Finuramicras
Factor de Confort %
Alpaca Baby 515.20 8.00 22.50 90.00
Alpaca Suri 322.00 5.00 26.00 70.00
Alpaca Fleece 2576.00 40.00 26.50 70.00Alpaca Huarizo 1301.80 20.21 31.00 55.00Alpaca Gruesa 1725.00 26.79 34.00 25.00
Total Alpaca 6440.00 100 (24.12)
Producción mundial de fibras meduladas finas: otras fibras animales
Fibra ProducciónToneladas
Producción%
Finuramicras
Factor de Confort %
Cashmere 8,000.00 100 (29.96) 16.00 96.00
Mohair Kid 3,400.00 20.00 25.00 80.00Mohair young G 10,200.00 60.00 28/31 65.00
Mohair Adult 34,00.00 20.00 35/37 25.00
Total Mohair 17,000.00 100 (63.67)Angora y otras 1,700.00 100 (6.37)
Reto u objetivo:
Incrementar la producción de fibra fina (fibra más fina con alto nivel de “confort”
Incrementar la productividad (fertilidad, intervalo generacional, peso de vellón, peso y rendimiento de
carcasa de animales de saca)
Estrategia fundamental para alcanzar el objetivo
Difundir intensamente en la población comercial los genes deseables (responsables del incremento en eficiencia productiva y calidad de fibra, para lo cual es necesario: Encontrar con la mayor precisión posible los animales
portadores de dichos genes Formar los Núcleos Genéticos Elite (Planteles) Desarrollar y aplicar las tecnologías reproductivas que nos
permitan difundir los genes y obtener la mayor ganancia genética por unidad de tiempo.
Descartes Camal
Crías macho
Reparto a productores y a nuevos NGE
NUCLEO GENETICO ELITE
Aplicación de alta tecnología reproductiva y alta intensidad de selección
Animales genéticamente superiores y seleccionados de la población nacional
Embriones y/o exceso de hembras
Crías hembraCentros de IA
reemplazosreemplazos
Progreso genético NGE y rebaños comerciales
3 6 9 120
1
2
3
4
5
6
7
8
NGEComercial
AÑOS
Peso vellón Lbs
Trabajos de investigación y desarrollo tecnológico dirigidos a logar el mejoramiento
genético de las alpacas peruanas
Desarrollo de tecnologías reproductivas avanzadas en alpacas hembra
Trabajo colaborativo entre VIVANCO INTERNATIONAL; CIETE; BIONICHE; MICHELL
INICIADO EN EL AÑO 2005, VIGENTE LOGROS:
Desarrollo de la tecnología de MOET en alpacas, con crías nacidas llamas gestadas por llamas, alpacas gestadas por alpacas y alpacas gestadas por llamas
Desarrollo de las tecnologías de colección de ovocitos y producción de embriones in vitro. Se han logrado blástulas. No se han hecho aún transferencias de embriones in vitro
Ensayos iniciales de criopreservación (congelamiento y vitrificación) de embriones in vivo y semen
Promedio de 40% de CRÍAS NACIDAS POR TRANSFERENCIA
DE EMBRIONES
Estado del arte:Promedio de 3 embriones transferibles Por donante
Embriones in vitro, estado del arte
• 7 ovocitos colectados por sesión de aspiración folicular/animal
• Tasa de clivaje 24.39%• Porcentaje de ovocitos que alcanzaron estadío
de mórula y blastocisto 12.8%
Publicaciones producto del trabajo colaborativo
H.W. VIVANCO, E. HUAMAN, S. LEON, A. GALLEGOS, M. ASPARRIN, E. ALVARADO AND G. GAMARRA. Evaluation of superovulatory regimes for in vivo embryo production in alpacas (Lama Pacos). Reproduction, Fertility and Development. January 2010.Abst. 200.
G. GAMARRA, E.HUAMAN, S LEON, M CARPIO, E. ALVARADO, M. ASPARRIN and H. W. VIVANCO. 2009. First In Vitro Embryo production in Alpacas (Lama Pacos). Reproduction, Fertility and Development. January 2009.Abst. 157.
G.GAMARRA, A. GALLEGOS, E.ALVARADO, M. ASPARRIN and W. VIVANCO. 2008. Techniques for ovum pick-up in gonadotropin-treated alpacas. Reproduction, Fertility and Development. January 2008.Abst. 159.
G. GAMARRA, A. GALLEGOS, M. ASPARRIN, H. W. VIVANCO-MACKIE. 2007. Development of superovulatory strategies in alpacas. Reproduction, Fertility and Development. January 2007.Abst. 244.
Estado de arte IA
• Difícil manipulación por presencia de mucus• Baja concentración permite obtener muy pocas dosis de IA
por eyaculado• No hay estudios que determinen la frecuencia de colección
óptima• Porcentajes de preñez :
• INIA; periodo 2002-2006 con semen fresco: 459 inseminaciones: 35% natalidad
• Pérez; Bravo; otros: 20 a 28% fertilidad con semen congelado
Desarrollo de la inseminación artificial en alpacas, colaboración SUDIRGEB INIA, CIETE, VIVANCO INTERNATIONAL. Contrato CONCYTEC PROCYT N° 228.
(publicación en trámite)
Trabajos en genética molecular SUDIRGEB - CNBAF INIA
SILVESTRE R., RIVAS E., VELI E., AQUINO, Y. y VIVANCO W. 2008. Análisis genético molecular en alpacas de la raza Huacaya (Lama Pacos). 13Avo Congreso Latinoamericano de Genética. Resúmenes. Lima 2008.
Informe de avance del Contrato Nº 066–FINCyT – PIBAP –2008
“ Mejoramiento de la precisión de la selección genética del diámetro de fibra usando filiación genética en alpaca Huacaya del Fundo Mallkini y Munay Pa’qocha”
Colaboración INIA-Michell-SPAR Macusani-VIVANCO INTERNATIONAL
Conductores del Proyecto Investigadores: Dr. H. William Vivanco Mackie: Coordinador General del
Proyecto Ing. Juan Ayala Paniura Ing. Eudocio Veli Ing. Victoria Rivas Palma Tesistas:
Bach. Yovana Rodriguez Mercado,(UNC, Huancayo) Bach. Claudia Yalta Macedo (UNMSM)
Practicantes: Bach. Rafael Gonzales Romero (UNALM) Bach. José Jaro (UNALM) Bach. Cindy Lópes (UNALM)
El Fundo Mallkini esta ubicado en el distrito de Muñani, provincia de Azangaro, y el Centro Munay Pa’qocha esta ubicado en Macusani provincia de Carabaya en Puno, y cuyos beneficiarios son 20 familias privadas y ocho comunidades con 211 familias, socios del SPAR.
Ámbito, población beneficiaria y lugar de ejecución
• Tanto MALLKINI como el CENTRO DE PILOTO DE MEJORAMIENTO GENETICO DE ALPACAS DE MUNAY PA´QOCHA de la SPAR MACUSANI; son centros de producción de REPRODUCTORES (PLANTELES) para su uso en las poblaciones comerciales.
• Sin embargo, ninguno de estos centros y ningún centro a nivel nacional, produce reproductores de calidad genética conocida y certificada.
• La selección en Mallkini se hace en base a medidas del fenotipo pero sin llegar a la determinación de valores de cría e índices de selección
• En Munay Pa´qocha se hace la selección puramente en base a observaciones subjetivas del fenotipo.
El proyecto fue dirigido a establecer en estos centros un sistema de selección y
mejoramiento genético basado en estimaciones del valor genético (Valores de Cría) y su combinación en índices adecuados de selección.
Justificación
Caracterización del problema
• El problema es la “ Baja precisión en la selección” de alpacas Huacaya genéticamente superiores para el diámetro de fibra en el Fundo Mallkini y en el Centro Munay Pa’qocha.
• El proyecto incluye además del diámetro de fibra otros caracteres en los objetivos de la selección pero en su investigación se centra en evaluar una hipótesis para incrementar la precisión en la selección por diámetro de fibra.
Objetivo General
Mejorar la precisión de la estima del valor de cría del promedio del diámetro de fibra de alpacas reproductoras Huacaya, en los rebaños del Fundo Mallkini en Muñani provincia de Azángaro, y el Centro Munay Paqocha en Macusani provincia de Carabaya en Puno. Las evaluaciones genéticas y los órdenes de mérito determinados DENTRO de rebaños.
a) Mejorar la correlación de método de estima del valor de cría del diámetro de fibra de alpaca. .
Objetivos específicos
b) Validar la filiación paternal en los registros genealógicos de alpacas .
c) Mejorar la asignación de los diámetros de fibra por densidad pilosa de las crías .
d) Establecer un sistema de evaluación genética y selección DENTRO de rebaños para las dos ganaderas participantes.
A
T1Método clásico de VC
T2T1 + Ajuste por
densidad de folículos
T3T1 + Filiación Paternal ADN
T4T1 + DF + ADN
VC1 r1
VC2 r2
VC3 r3
VC4 r4
2009 2010 I 2011 - I
Apareamiento Pariciones 1ra Esquila
1000 Alpacas
Hembras
300 AlpacasMachos
Apareamientosdepurados
Munay Paqocha y MallkiniMunay Paqocha
Mallkini
200 Padres
800 Madres
800 criasMachos yHembras
800 Tuismenor
“Esquila”
1600 Muestrasde fibra
1ra esquila
Munay Paqocha y Mallkini
2011 - I 2011- I Marzo 2011
Análisis Laboratorio h2 1ra esquila
VC
800 Tuis Menor
200 AlpacasMachos 1600
MuestrasFibra
Rendimiento de Padres
Finura yUniformidad
ParámetrosGenéticos
Unidad Genética
Reproductores
Valoresde Cria
Rendimiento de Tuis Menor
Método de Laserscan( IWTO –12-95 )
Colecta de muestras
Cortes histológicos
ADN
TRABAJO DE CAMPO
• Colecta de datos de pasaporte 540 alpacas.
Método invasivo : • Colecta de 266 muestra de sangre
de alpacas blancas de las raza Huacaya, de Munay Paqocha y Fundo Mallkini.
Método no invasivo• Colecta de muestra de folículos
pilosos de 274 alpacas blancas de las raza Huacaya, de Munay Paqocha y Fundo Mallkini.
METODOLOGIA
RESUSPENSION en Buffer TE 10:1
ALMACENADO a -20 ºC
TRABAJO EN LABORATORIO
Extracción de ADN a partir de Linfocitos y folículos pilosos.
Verificación de calidad de ADN en geles de Agarosa al 1%.
Estandarización en geles de poliacrilamida al 6 %.
Genotipado por Electoroforesis Capilar utilizando el analizador genético ABI 3130 XL.
Panel de iniciadores para la filiación molecular de alpacas
METODOLOGIA
Nº INICIADOR CÓDIGO SECUENCIA 5´→ 3´ PESO (pb) LABEL
1 VOLP77VOLP77-F TAT TTG GTG GTG ACA TT
144-178 6-FAMVOLP77-R CAT CAC TGT ACA TAT GAA GG
2 VOLP04VOLP04-F GCATTTCTCCGTAATCATTG
226-258 6-FAMVOLP04-R TGACACCTTTTGTTTCCATT
3 VOLP55VOLP55-F AGT TAC CTT GTT TTA ACC TAT
159-189 HEXVOLP55-R GAC TTA CTA TGT GCC AAT C
4 VOLP32VOLP32-F GTG ATC GGA ATG GCT TGA AA
192-247 HEXVOLP32-R CAG CGA GCA CCT GAA AGA A
5 VOLP72VOLP72-F ACCAGGAAACCCAACTACTCTT
150-190 NEDVOLP72-R GTCAAGGGGCAGGATGT
Nº INICIADOR CÓDIGO SECUENCIA 5´→ 3´ PESO (pb) LABEL
1 YWLL44YWLL44-F CTC AAC AAT GCT AGA CCT TGG
81-130 6-FAMYWLL44-R GAG AAC ACA GGC TGG TGA ATA
2 YWLL36YWLL36-F AGT CTT GGT GTG GTG GTA GAA
136-178 6-FAMYWLL36-R TGC CAG GAT ACT GAC ATT CAT
3 LCA5LCA 5-F GTG GTT TTT GCC CAA GCT C
180-208 6-FAMLCA5-R ACC TCC AGT CTG GGG ATT TC
4 LCA66LCA66-F GTG CAG CGT CCA AAT AGT CA
217-263 6-FAMLCA66-R CCA GCA TCG TCC AGT ATT CA
5 YWLL08YWLL08-F ATC AAG TTT GAG GTG CTT TCC
126-188 HEXYWLL08-R CCA TGG CAT TGT GTT GAA GAC
6 VOLP92VOLP92-F AGTTATCTTACTTCCAATTAAAAT
194-218 HEXVOLP92-R AACATAGAAACAGCATTGAG
7 LCA8LCA08-F GCT GAA CCA CAA TGC AAA GA
226-262 HEXLCA08-R AAT GCA GAT GTG CCT CAG TT
8 LCA37LCA37 -F AAA CCT AAT TAC CTC CCC CA
128-180 NEDLCA37-R CCA TGT AGT TGC AGG ACA CG
9 LCA94LCA94-F GTC CAT TCA TCC AGC ACA GG
189-213 NEDLCA94-R ACA TTT GGC AAT CTC TGG AGA A
10 LCA90LCA90-F TAT AAC CCT GGT CTC GCC AA
229-263 NEDLCA90-R CCA AGT AGT ATT CCA TTA TGC G
Análisis de Datos
• Uso de metodos de maximo Likelihood (similitud máxima) para encontrar al padre más probable.
• Mediante el programa Cervus se calculó likelihood ratios (LOD scores) y Delta ( diferencia entre el LOD scores del padre más probable y el segundo padre mas probable)
• L(H1) logaritmo hipótesis que el padre candidato de hecho el verdadero padre• L(H2) logaritmo hipótesis que el padre candidato no tiene relación con la madre ni con la cria
• Probabilidad de exclusión (amieson & Taylor 1997 )
Kalinowski et al. 2007
Colecta de muestras de fibra de alpaca
Tuis Colectados
SPAR
Mallkini
Paleta
105 640 8.29
Costillar
105 640
Total
210 1280
Macusani
Componente 3. Ajuste de los PDF por densidad folicular.
Diámetro de Folículo 2rio)
Diámetro de folículo primario
Relación Médula / fibra
LA INTEGRACION DE LOS VALORES DE CRIA (VC) EN UN INDICE DE SELECCIÓN
La integración de los VC en un índice de selección siempre ha sido y será un punto controversial, cada criador tiene su propia idea y necesidad.
Los índices que usaremos consideran los VC para cada carácter y el Valor Económico Relativo para cada carácter
El cálculo de los índices se hará sólo después de haber categorizado a los animales de acuerdo al número de caracteres en los cuales el individuo está por encima del promedio, ya que la selección debe hacerse por genes y no por la combinación que dé el mayor resultado económico, porque pueden ser muchas y diferentes combinaciones
Estimación de los VALORES DE CRIA (EBVs), cont..
EL MODELO ANIMAL: se usa la MATRIZ donde: y = Xb + Za + e
Donde y = vector de todas las observaciones a= vector de los VC de los animales b = vector de los efectos fijos s = vector de los efectos al azar de los toros e = vector de los residuales al azar X = Matriz de diseño BLUP conectando las observaciones para los efectos simples Z = Matriz de diseño BLUP conectando las observaciones para los efectos al azar Las asunciones para las varianzas de los efectos al azar son: Var(a) = A σa
2, donde A es la matriz de relación del numerador Var (e) =I σe
2, donde I es una matriz de Identidad El MODELO ANIMAL se correrá como :
MODELO PARA CARACTERES MULTIPLES
Entregables del proyecto
a) Productos : Alpacas reproductoras machos y hembras y su progenie evaluadas genéticamente para todas las características consideradas y ordenadas por mérito genético para su selección.
b) Procesos : Metodología innovadora para incrementar la precisión en la evaluación genética de alpacas para finura de fibra.
c) Servicios : Demanda esperada en Servicio de Evaluaciones Genéticas y Prueba de Paternidad por ADN en el núcleo genético alpacas elite.
d) Establecimiento de un programa piloto replicable para el mejoramiento genético de alpacas.
Empadre de alpacas 2009
Clase Munay Paqocha
Itita Sub Total
Mallkini plantel
Majada I
Majada II
Vacías Sub Total
Total
Machos 17 11 28 24 13 14 18 69 97
Hembras 181 168 349 221 132 108 268 729 1078
Grupos genealógicos
17 11 28 24 13 14 18 69 97
Total de repasos
24 49 73 98 40 14 132 284 357
Crías nacidas vivas
Munay Paqocha
Itita Sub Total
Mallkini plantel
Majada I
Majada II
Sub Total
Total
Machos 37 30 67 83 165 146 394 461
Hembras 39 28 67 77 137 139 353 420
Total 76 58 134 160 302 285 747 881
Machos muertos 20 3 23 4 9 7 20 43
Hembras muertas
14 3 17 5 2 8 15 32
Total 34 6 40 9 11 15 35 75
Distribución del número de crías de alpaca nacidas en SPAR Macusani y el fundo Mallkini en el 2010
Destete de alpacas 2010
El rango de pesos vivos al destete de alpacas de 8 a 10 meses de edad varia entre 20.0 kg a 22.56
Tuis destetados
Munay Paqocha
Itita Sub Total
Mallkini plantel
Majada I
Majada II
Sub Total
Total
Machos 31 23 54 74 126 257 457 511
Hembras 32 23 55 69 120 220 409 464
Total 63 46 109 143 246 477 866 975
Estadística descriptiva para el diámetro de fibra y folículos pilosos de alpaca Huacaya a la primera esquila en el SPAR Macusani y Fundo Mallkini
Variables Numero de observaciones
SPAR Macusani Numero de observaciones
Fundo Mallkini
PDF ± DS (um) 90 17.53 ± 1.78 514 16.98 ± 1.64
Mínimo 90 14.6 514 12.5
Máximo 90 23.2 514 22.9
PEMFP ± DS (um)
30 170.37 ± 40.48 30 163.0 ± 34.82
Mínimo 30 114.47 30 98.97
Máximo 30 266.4 30 226.13
PEMFS ± DS (um)
30 109.43 ± 19.32 30 99.97 ± 23.53
Mínimo 30 76.8 30 61.61
Máximo 30 152.06 30 157.4
PDF (Promedio del diámetro de fibra); PEMFP ( Promedio del eje mayor del folículo primario) ; PEMFS ( Promedio del Eje mayor del folículo secundario) .
Estadística descriptiva para el diámetro de fibra y folículos pilosos de alpaca Huacaya a la primera esquila en el SPAR Macusani y Fundo Mallkini
Variables Numero de observaciones
SPAR Macusani Numero de observaciones
Fundo Mallkini
DFP ± DS (N° folículos/mm2 de piel)
96 50.71 ± 14.58 514 42.38 ± 13.97
Mínimo 96 22.0 514 11.5
Máximo 96 103.5 514 130.0
IFP ± DS (N° folículos Secundarios/ Primarios)
96 7.90 ± 1.49 514 8.0 ± 2.21
Mínimo 96 4.38 514 1.82
Máximo 96 11.4 514 17.18
DFP (Densidad folicular Promedio ); IFP ( Índice folicular promedio por mm2 de piel)
Estadística descriptiva para el peso vivo y de vellón de alpaca Huacaya a la primera esquila en el SPAR Macusani y Fundo Mallkini
Variables Numero de observaciones
SPAR Macusani Numero de observaciones
Fundo Mallkini
PVI ± DS (Kg) 158 27.85 ± 4.15 229 28.24 ± 4.30
Mínimo 158 19.2 229 15.54
Máximo 158 39.66 229 41.72
PVE ± DS ( Kg) 159 1.96 ± 0.48 230 1.81 ± 0.33
Mínimo 159 0.68 230 1.08
Máximo 159 3.63 230 3.02
PVI (Peso vivo ); PVE ( Peso de vellón)
Imagen y medidas del Eje mayor del folículo piloso primario (a) y secundario (b) de alpaca Huacaya a la primera esquila en el SPAR Macusani
(a) (b)
Imagen y medidas del Eje mayor de folículos pilosos primarios (a) y secundarios (b) de alpaca Huacaya a la primera esquila en el Fundo Mallkini
(a) (b)
• Estandarización de Protocolos de PCR en sistemas multiplex para filiación molecular de alpacas, utilizando electroforesis capilar con 15 SSR
CríaCría
VOLP55
CARACTERIZACIÓN GENETICA
AVANCES Y RESULTADOS Componente 2
• Genotipado de 540 animales con 15 marcadores microsatélites.
Valores delta : 2.19 E+00 - 2.13E+0.1
• El padre más probable es el que tiene la puntuación LOD más positivo
• LOD score de 0 significa que el padre candidato es igualmente probable que un individuo tomado al azar.
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67
-0.3
-0.25
-0.2
-0.15
-0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Distribución de los EBV para el promedio del diá-metro de fibra de alpacas reproductoras en el
Fundo Mallkini
Merito gené-tico en mi-
cras
rA ´A = 0.644M4
rA ´A = 0.41M1
Proyectos nuevos en que estamos (VIVANCO INTERNATIONAL SAC) aplicando las tecnologías desarrolladas hasta la fecha y generando
más know how
Identificación de alpacas genéticamente mejoradas con mayor capacidad de reproducir características de fibra fina mediante el desarrollo de evaluaciones genéticas cruzadas y técnicas reproductivas de avanzada en Mallkini, Comunidad de Picotani y SAIS Tupac Amaru. Contrato 140 PIPEA FINCIT 2010. VIVANCO INTERNATIONAL : (evaluación genética entre rebaños para logar sistemas regionales de mejora genética)
MEJORAMIENTO GENETICO DE ALPACAS, proyecto de reconversión de la producción de los camélidos sudamericanos en zonas altoandinas pobres de Ayacucho y Huancavelica. Comunidad Europea-Vecinos Perú-Gob. Regional de Ayacucho-INIA CANAAN Ayacucho-Gob. Regional de Huancavelica- UNH-VIVANCO INTERNATIONAL: (formación de Cabañas regionales con evaluación genética dentro de y entre rebaños)
WWW.INACIA.COM
WWW.VIVANCOINT.COM