Genética de Poblaciones Cátedra de Genética y Mejoramiento Animal
• Indices de Selección con más de una fuente de información
• Efectos Ambientales
• Metodo BLUP
METODO QUE UTILIZA:
Varianza, Parentesco, Covariancia entre parientes y Heredabilidad
INFORMACION(fenotipos)
DEL ANIMALy/o SUS
PARIENTES
Indice de Selección (IS) VCEVALOR DE
CRIAESTIMADO
P1 = G1 + E1 VCE1
P2 = G2 + E2 VCE2
P3 = G3 + E3 VCE3
PN = GN + EN VCEN
… …
METODO
Índice de Selección (IS)
Función Lineal de las observaciones
nn2211 .Xb.Xb.XbIS +++= ...Donde:
bi (i=1, …, n) son factores de ponderación de cada observación fenotipica
Xi (i=1, …, n) observaciones fenotipicas consideradas para el IS de un animal candidato a ser seleccionado (α)
∑=
==n
1iii.XbVCEIS
332211 .Xb.Xb.XbIS ++=α
Información propia
Información madre
Inf. Progenie
321α0.110.X0.110.X0.267.XIS ++=
De dónde se obtienen los factores de ponderación (bi) ?
Como el IS puede incorporar distintas fuentes de información para un carácter o
caracteres, se deberán estimar varios factores de ponderación, obtenidos por
resolución de ecuaciones.
Exactitud de la estimación del VCExactitud de la estimación del VC
es la correlación entre el Valor de Cría Estimado (VCE) correlación entre el Valor de Cría Estimado (VCE) obtenido
por medio del Índice de Selección (IS) y el Valor de Cría verdadero (Ga)y el Valor de Cría verdadero (Ga), que es desconocido y no lo podemos observar.
i1αGa VCE .bar =
iiα
n
1iGa VCE .bar ∑
=
=
Modelo Genético
iii EGP ±=Fenotipo = Genotipo + Ambiente
Analizaremos con más detalle el efecto del ambiente
todos los factores no genéticos que influyen en la respuesta de la expresión de los genes de los
individuos
todos los factores no genéticos que influyen en la respuesta de la expresión de los genes de los
individuos
ii XμP +=
iii Xμ)E(G +=+
iii Xμ-)E(G =+
ii XμP +=
iii Xμ)E(G +=+
iii Xμ-)E(G =+
P22= 8500 kg
si µ = 7500 kg
X22 = 1000 kg
supone que Xi está libre de efectos ambientales
sistemáticos y que el efecto del ambiente
afecta por igual a todos los fenotipos de la
población
supone que Xi está libre de efectos ambientales
sistemáticos y que el efecto del ambiente
afecta por igual a todos los fenotipos de la
población
Lactancia = Pi
Efectos ambientales: ganado lechero
Edad Época y año de parto
Días de seca
Días abierta
Días de lactancia
Manejo del tambo
Lactancia = PiLactancia = Pi
Otros efectos
producción de leche según número de lactancia
El número de parto afecta la producción de leche. Las vacas de 3 a 5 partos producen más leche que vacas muy jóvenes o muy viejas
Fuente: Base de datos FCV-ACHA Febrero 2012
producción de leche según mes de parto
Los meses de parto de otoño-invierno tienen lactancias de mayor producción de leche que los de primavera-verano
Fuente: Base de datos FCV-ACHA Febrero 2012
producción de leche según año de parto
Fuente: Base de datos FCV-ACHA Febrero 2012
El clima y las condiciones del mercado determinan condiciones distintas de producción cada año
5500
6000
6500
7000
7500
8000
8500
kg d
e le
che-
305d
96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
Año de parto
kg de leche
Ambiente
• No toda superioridad o inferioridad en la medición de los animales es por causas genéticas • El medio ambiente afecta los niveles de producción de las características que medimos y queremos mejorar • Estos efectos nos pueden inducir a seleccionar erróneamente • Es necesario tenerlos en cuenta para estimar los Valores de Cría sin errores
Ambiente
• No toda superioridad o inferioridad en la medición de los animales es por causas genéticas • El medio ambiente afecta los niveles de producción de las características que medimos y queremos mejorar • Estos efectos nos pueden inducir a seleccionar erróneamente • Es necesario tenerlos en cuenta para estimar los Valores de Cría sin errores
Efectos Ambientales
AjustablesAjustables GrupalesGrupales
Efectos Ambientales
AjustablesAjustables
• Ocurren sistemáticamente, su efecto es predecible.
• Son cuantificables. • Están presentes en todos los
rodeos y todos los años. • Afectan a cada individuo y
conocemos el nivel del efecto.
Efectos Ambientales
AjustablesAjustables
• Ocurren sistemáticamente, su efecto es predecible.
• Son cuantificables. • Están presentes en todos los
rodeos y todos los años. • Afectan a cada individuo y
conocemos el nivel del efecto.
Funciones matemáticas
Ajuste de la producción de leche según el número de la lactancia
Efectos Ambientales
AjustablesAjustables
• Ocurren sistemáticamente, su efecto es predecible.
• Son cuantificables. • Están presentes en todos los
rodeos y todos los años. • Afectan a cada individuo y
conocemos el nivel del efecto.
Multiplicativos
Ajuste de la producción de leche según el número de la lactancia
Efectos Ambientales
AjustablesAjustables
• Ocurren sistemáticamente, su efecto es predecible.
• Son cuantificables. • Están presentes en todos los
rodeos y todos los años. • Afectan a cada individuo y
conocemos el nivel del efecto.
Aditivos
Ajuste de PN y PD según edad de la madre (A.Angus)
Efectos Ambientales
GrupalesGrupales
• efectos ambientales que afectan a grupos de animales que se encuentran bajo condiciones irrepetibles, únicas para ese grupo de individuos
• NO son ajustables
Efectos Ambientales
GrupalesGrupales
• efectos ambientales que afectan a grupos de animales que se encuentran bajo condiciones irrepetibles, únicas para ese grupo de individuos
• NO son ajustables
El índice de selección es un poderoso método para la evaluación genética.
Sin embargo un supuesto básico del índice de selección es que la información de performance utilizada proviene de grupos contemporáneos (mismo año y mismo establecimiento)
BLUPBest Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
Metodología estadística que permite resolver los problemas planteados por los efectos ambientales, comparar distintas generaciones entre sí a lo largo del tiempo y
comparar establecimientos ganaderos que se encuentran en distintas zonas geográficas.
BLUP
• El nombre proviene de sus propiedades estadísticas
Best Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
• Tiene las mismas propiedades que el Indice de Selección, permitiendo además incluír efectos ambientales.
• Utiliza toda la información disponible del animal y de sus parientes basado en el coeficiente de parentesco (matriz de parentesco = método tabular)
BLUPBest Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
• Utiliza toda la información disponible del animal y de sus parientes basado en el coeficiente de parentesco (matriz de parentesco = método tabular)
BLUP
• El nombre proviene de sus propiedades estadísticas
Best Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
• Tiene las mismas propiedades que el Indice de Selección, permitiendo además incluír efectos ambientales.
• Utiliza toda la información disponible del animal y de sus parientes basado en el coeficiente de parentesco (matriz de parentesco = método tabular)
• Utiliza un modelo lineal para representar los fenotipos medidos u observados en la población
BLUPBest Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
• Utiliza un modelo lineal para representar los fenotipos medidos u observados en la población
BLUPBest Linear Unbiased PredicitionMejor Predicción Linear Insesgada
• BLUP modelo animaltodos los animales de una población se evalúan
simultáneamente, incluso los que no tienen datos aún
• BLUP multicarácterevaluación simultánea de varios caracteres
incluyendo las correlaciones genéticas entre ellas (ejemplo : Peso al Nacer, Peso al Destete, Peso Final)
Es la sumatoria de los efectos medios de todos los genes que posee un individuo, Es la sumatoria de los efectos medios de todos los genes que posee un individuo, teniendo en cuenta ambos alelos en cada loci y considerando todos los loci que codifican teniendo en cuenta ambos alelos en cada loci y considerando todos los loci que codifican para una característica determinadapara una característica determinada
En la práctica:
Es el doble de las desviaciones promedio de su progenie con respecto a la media de la población, siempre y cuando dicho individuo haya sido apareado con una muestra al azar de la población.
-Es expresado como desvío de la media de la poblacion
VC = 2 (Media hijos – Media poblacional)
VCE = 2 (Diferencia Esperada de la Progenie)
VCE = 2 (Diferencia Esperada de la Progenie)
la mayoría de las evaluaciones genéticas se publican como DEPs
2
VCEDEP =
B1- Para una población de ganado lecheros se determinó : h2 = 0.25 y En un centro de IA los toros serán seleccionados en base a X1 = promedio de 300 medio hermanas
paternas y X2 = promedio de 50 hijas.
b1 = 0.427 b2 = 1.103
a) Plantee el ISb) Calcule las covariancias y variancias necesarias para las ecuaciones del ISc) Calcule la exactitud de este IS.d) Compare el peso relativo de b1 y b2 . Cuál es la fuente de información más importante?
toro X1 X2 IS exactitud ranking
A +1000 -10
B +80 +850
C 0 +80
D +50 +600
E +300 +7
22X kg 1600000σ =
aij . h2 . σ2p
Calculo de covariancias entre parientes
σσ
2
P
2
Ga2h =
Cov (Xi,Gα) = aiα . h2 . σ2p
Cov (Xi,Xj) =
+=p
.a1).h-(p 1.σσ i i ´2
2P
2X
B1- Para una población de ganado lecheros se determinó : h2 = 0.25 y En un centro de IA los toros serán seleccionados en base a X1 = promedio de 300 medio hermanas
paternas y X2 = promedio de 50 hijas.
b1 = 0.427 b2 = 1.103
a) Plantee el ISb) Calcule las covariancias y variancias necesarias para las ecuaciones del ISc) Calcule la exactitud de este IS.d) Compare el peso relativo de b1 y b2 . Cuál es la fuente de información más importante?
toro X1 X2 IS exactitud ranking
A +1000 -10 415,97 0,81 3
B +80 +850 971,71 0,81 1
C 0 +80 88,24 0,81 5
D +50 +600 683,15 0,81 2
E +300 +7 135,821 0,81 4
22X kg 1600000σ =
B2.- Suponga que se evalúan individuos en base a dos IS, para cuatro características de distinta h2
I. IS = b1. X1 + b2. X2 + b3. X3
II. IS = b1. X1
Donde : X1 = información propia X2 y X3 = información de cada progenitor
a)Calcule la exactitud para ambos IS y cada h2
b)Grafique la relación b2 / b1 en función de la h2 para el primer IS.
c)Grafique la relación exactitud I / exactitud II , en función de la h2.
d)Basado en los gráficos anteriores, que puede concluir sobre el aporte de información propia y de los progenitores en este IS?
ISI
h2
0.10 0.30 0.50 0.70
b1 0.096 0.267 0.429 0.603
b2 0.045 0.110 0.143 0.139
b3 0.045 0.110 0.143 0.139
exactitud
ISII
h2
0.10 0.30 0.50 0.70
b1 0.10 0.30 0.50 0.70
exactitud
B2.- Suponga que se evalúan individuos en base a dos IS, para cuatro características de distinta h2
I. IS = b1. X1 + b2. X2 + b3. X3
II. IS = b1. X1
Donde : X1 = información propia X2 y X3 = información de cada progenitor
a)Calcule la exactitud para ambos IS y cada h2
b)Grafique la relación b2 / b1 en función de la h2 para el primer IS.
c)Grafique la relación exactitud I / exactitud II , en función de la h2.
d)Basado en los gráficos anteriores, que puede concluir sobre el aporte de información propia y de los progenitores en este IS?
ISI
h2
0.10 0.30 0.50 0.70
b1 0.096 0.267 0.429 0.603
b2 0.045 0.110 0.143 0.139
b3 0.045 0.110 0.143 0.139
exactitud 0,38 0,61 0,76 0,86b2/b1 0,47 0,41 0,33 0,23
ISII
h2
0.10 0.30 0.50 0.70
b1 0.10 0.30 0.50 0.70
exactitud 0,32 0,55 0,71 0,84
B3.- Plantee el IS necesario para evaluar toros Angus para el rasgo peso al destete y calcule su exactitud.
X1 = registro propioX2 = registro del padreX3 = promedio de 10 medio hermanos paternosX4 = registro de la madre
b1 =0.25b2 = 0.12b3 = 0.33b4 = 0.12
B4.- Calcule la lactancia ajustada por le número de parto de las siguientes vacas Holando Argentino, utilizando factores de ajuste multiplicativos. Cual es número de parto al cual se ajustan las lactancias ?
vaca Nro. De parto producción controlada producción ajustada
A 1 6.000 kg B 3 13.000 C 6 10.000 D 9 7.500
B5.- Calcule el peso de los siguientes terneros Angus considerando la edad de la madre para peso al nacer y peso al destete.
Fuente : Asociación Angus Argentina
ternero PN PD edad madre
A 35 250 2 años B 42 300 8 C 40 295 4 D 39 310 10
B6.- Analice la información del toro Angus adjunta, correspondiente al catálogo de un centro de IA y haga una lista de los caracteres evaluados, su correspondiente DEP y Precisión