IMPORTANCIA DE LA INTERACCIÓN GENOTIPO X AMBIENTE EN RASGOS DE PRODUCCIÓN EN GANADO LECHERO

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IMPORTANCIA DE LA INTERACCIÓN GENOTIPO X

RESUMEN

El ganado bovino lechero expresa con diferente nivel de eficiencia su potencial genético dependiendo de la región en que se desarrolla; a este efecto se le denomina interacción genotipo x ambiente (IGA), y puede afectar la eficiencia de los programas de mejoramiento genético.

1Universidad Autónoma de Tamaulipas. Facultad de Ingeniería y Ciencias, Centro Universitario “Lic. Adolfo López Mateos”, Ciudad Victoria, Tamaulipas, México, C.P. 87149. 2Instituto Politécnico Nacional. Centro de Biotecnología Genómica, Laboratorio de Biotecnología Animal, boulevard del Maestro s/n, Esq. Elías Piña, col. Narciso Mendoza, Reynosa, Tamaulipas, México,

Este fenómeno debe ser considerado al importar recursos genéticos de otros países e incluso de otras regiones dentro de un mismo país. El objetivo de este trabajo fue analizar los principales aspectos de la IGA en el mejoramiento genético de ganado bovino lechero.

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 Los programas de mejoramiento genético deben estar basados en el registro de las operaciones que se realizan en cada una de las unidades de operación, lo que permitirá establecer cuales fueron los principales factores que influyeron en la expresión del potencial genético y su reflejo en la producción alcanzada. Seconcluye que la selección de los sementales de la próxima generación deberá realizarse en las mismas condiciones donde se usarán sus progenies, buscando minimizar la IGA.
INTRODUCCIÓN

El propósito del mejoramiento genético en los bovinos productores de leche consiste en obtener, mediante selección, a los individuos sobresalientes de la población, con el fin de aprovechar el valor genético transmitido a sus descendientes, como son producción de leche, incremento en los porcentajes de proteína y grasa en la leche, así como hacer más eficientes los animales en la conversión alimenticia (Hayes y col., 2013). Además, se debe tener claro el número de registros necesarios para predicciones genómicas precisas (índice de herencia e índice de constancia) de los rasgos de importancia económica.

Una herramienta útil para evaluar la mejora genética en las poblaciones es mediante el cál- culo de las tendencias genéticas y fenotípicas a través del tiempo (Vargas y Gamboa, 2008; López-Zavala, 2010) o de las regiones (Valencia y col., 2004; Hamrouni y col., 2014). Este procedimiento corresponde a los denominados esquemas de mejoramiento genético clásico, los cuales han contribuido a mejorar la producción de leche.

Los estudios sobre la interacción entre el genotipo x ambiente (IGA) son de gran utilidad en los programas de mejoramiento genético del ganado lechero, debido a que el genotipo responde de manera distinta a diferentes ambientes (Ramírez-Carballo y col., 2007; Echeverri y col., 2014), por lo que los efectos de los genotipos y ambientes no son aditivos estadísticamente. Esta interacción, atribuida a la distribución geográfica, debe ser estudiada en los diferentes ambientes para determinar su efecto sobre el animal (Baye y col., 2011), ya que puede provocar alteraciones de las varianzas genéticas, fenotípicas y ambientales y consecuentemente, modificar los parámetros genéticos y fenotípicos estimados (Cerón-Muñoz y col., 2001; Diaz y col., 2011).

La IGA es uno de los principales problemas a considerar en el proceso de selección del ganado (Rodríguez y Guerra, 2013), por lo que al detectarse efectos significativos de la IGA es necesa rio cambiar o adecuar los criterios de selección, de modo que la identificación de las interacciones contribuya al aumento de la eficiencia en la selección de los bovinos (Alencar y col., 2005). Las diferencias en los promedios y en las desviaciones estándar, que se presentan en los criterios de selección del ganado lechero, son el reflejo de las diferencias geográficas, meteorológicas y condiciones socioeconómicas propias de cada región (Cerón-Muñoz y col., 2001). Por ello, los objetivos de un programa de mejoramiento genético, deben estar basados en las condiciones, necesidades e intereses de cada región.

En México, la selección de ganado en las unidades de producción son actividades escasas y el mejoramiento genético se enfoca a identificar los mejores animales por sus rasgos fenotípicos. También es común ver que el progreso genético se lleva a cabo principalmente mediante cruzamientos entre las hembras locales y sementales importados o utilizando biotecnología reproductiva con semen y embriones, generando así dependencia

col., 2011). Estos procesos de mejoramiento productivo son muy sensibles a la IGA, lo que afecta el desarrollo de la expresión del potencial genético del ganado, particularmente del Holstein, que en México es uno de los rasgos principales, por lo que se requiere establecer con mayor precisión la importancia de la IGA en el mejora- miento del ganado productor de leche (Ramírez- Carballo y col., 2007; Valencia y col., 2008). El principal problema asociado con la importación del material genético, es que se han establecido que los animales seleccionados en determinadas condiciones de producción no siempre presentan el mismo comportamiento al ser expuestos a otros ambientes, lo que indica una IGA que afecta principalmente las características de producción de leche y que se producen en el individuo (Cerón-Muñoz y col., 2001; Valencia y col., 2004; Ramírez-Carballo y col., 2007; Vargas y Gamboa, 2008; Echeverri y col., 2014).

Por ejemplo, Ramírez-Carballo y col. (2007) en- contraron que existe interacción genotipo x am- biente entre la región Lagunera de México y Estados Unidos. Los sementales probados como mejores genéticamente en Estados Unidos lo son también en La Laguna, México, solo que su expresión genética cuantitativa en producción de leche, medida en sus hijas, está disminuida por el ambiente. De un 13 % al 17 % de la superioridad genética de sementales importados es expresada en condiciones de México.

El objetivo de este trabajo fue analizar los principales factores en la interacción genotipo x ambiente para el mejoramiento genético de ganado bovino lechero en México.

Interacción genotipo x ambiente

La IGA se refiere a diferencias en la respuesta de los genotipos a los cambios en el ambiente (Lynch y Walsh, 1998), y una manera de cuantificarla es mediante el cálculo de correlaciones entre predictores de valor genético para un determinado rasgo, obtenidos para los mismos individuos en dos diferentes ambientes (Cerón-Muñoz y col., 2001).

Por otra parte, la existencia de la IGA hace estadísticamente imposible interpretar los principales efectos de genotipo y el medio ambiente, y para predecir el rendimiento de genotipos en entornos cambiantes. Verde (2010) mencionó que la IGA es una de las complicaciones que se puede presentar en la selección de animales, partiendo del hecho de que los mejores genotipos en un ambiente no lo sean en otro, por lo que pueden reducir el progreso genético. Asimismo, Lin y Togashi (2002) observaron que biológicamente, la IGA puede presentarse de dos maneras: (i) un conjunto de genotipos pueden clasificar de manera diferente dependiendo del entorno; y (ii) la diferencia real entre los genotipos puede variar entre los entornos en magnitud sin cambiar la clasificación, es decir, este último tipo de interacción genética no plantea ningún problema desde el punto de vista de selección, porque los mejores animales seleccionados en un entorno se com- portarían igual en los demás, independientemente de la expresión diferencial de genotipos entre entornos.

La mayor parte de las características de importancia económica en el ganado lechero son cuantitativas, y se caracterizan porque están determinadas por muchos pares de genes, y además la expresión fenotípica de la característica se ve afectada de manera importante por el ambiente; estos dos efectos se combinan para causar que el fenotipo de estas características, presente una variación continua, tal es el caso de la producción y composición de la leche (Ochoa, 1991). Por ello, desarrollar una estrategia efectiva de selección requiere un buen análisis de las interacciones, donde cualquier programa de mejora genética debe evaluar y seleccionar a los candidatos a padres de la próxima generación en las mismas condiciones (manejo y alimentación) donde se usarán sus progenies (Huquet y col., 2012).

Se han realizado estudios de la IGA en ganado lechero, con el fin de determinar la magnitud de la interacción entre valores genéticos y diferentes ambientes, encontrándose que el valor genético se mantiene. Valencia y col. (2004) reportaron que en ganado Holstein de tres regiones de México tuvieron una correlación genética de 0.46, 0.43 y 0.40 para la región norte, centro y sur, sobre la producción de leche, respectivamente. Años más tarde, los mismos autores (Valencia y col., 2008) reportaron en el ganado Holstein una correlación genética de 0.73, 0.38 y 0.93 para la región norte-centro, norte-sur y centro-sur sobre la producción de leche, respectivamente. La menor correlación genética (norte-sur) indicó una importante IGA, y por lo tanto, una expresión diferente de los genes en las hijas del mismo toro en cada ambiente. La variación encontrada es atribuida a que los animales bovinos son criados en climas diferentes y en una amplia gama de condiciones de manejo, por lo que la definición de ambiente es difícil de uniformizar (Tumwasorn, 2012). Con cambios en el ambiente, la importancia de la IGA se incrementa y esto puede tener grandes consecuencias para la selección de sementales, pero quizá puede ser importante también a nivel nacional, donde ganaderos individuales podrían seleccionar toros más apropiados a su sistema de producción (Strandberg y col., 2009; Arango y Echeverri, 2014).

Causas de la interacción

Desde un punto de vista ambiental, es sencillo visualizar los cambios de los factores ambientales que afectan al ganado bovino y corresponden a una compleja interacción de la temperatura, humedad relativa, radiación, velocidad del viento, precipitación, presión atmosférica, luz ultravioleta y polvo (Hahn y col., 2003). La temperatura es probablemente la variable más investigada y al mismo tiempo la más utilizada como indi- cador de estrés en ganado bovino (Arias y col., 2008; Lozano-Domínguez y col., 2010). Por otra parte, Buckley y col. (2000), mencionaron que la alimentación es otro factor de importancia, de- bido a que las vacas de alto mérito genético tienen mayores requerimientos de energía y consumen más alimento, pero su capacidad productiva no se expresa con nutrición inadecuada. También, la fisiología, el comportamiento y la salud del ganado bovino son marcadamente influenciados por el ambiente, en el cual el ganado vive afectando significativamente el desempeño productivo y por tanto económico del mismo.

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