Evaluación de la variabilidad genética mediante el número efectivo en Braford Argentino

Abstract

[ES] La raza Braford está adaptada a regiones subtropicales argentinas donde el alto nivel de humedad y temperatura, las fuertes restricciones nutricionales y la presencia de endo y ectoparáistos son factores fuertemente restrictivos a la producción animal. La presencia siempre creciente del programa de evaluación genética y el alto uso de la inseminación artificial y la transferencia embrionaria han permitido, respectivamente, la identificación y la difusión de reproductores considerados superiores. En estas condiciones es imprescindible evaluar el estado actual de la variabilidad genética en la raza. El objetivo de esta tesis es estimar la variabilidad genética de la población Braford Argentina, a través del tamaño o número efectivo de la población (Ne) y de otros indicadores relacionados. Para ello se utilizaron los datos genealógicos de 107436 animales nacidos entre 1989 y 2012 correspondientes a 122 criadores. Se analizó la información genealógica, se estimaron los coeficientes de consanguinidad y se analizó el origen de los individuos en la población. El Ne se calculó en primer lugar, utilizando el cambio en la tasa de consanguinidad según diferentes generaciones. El otro enfoque usado para estimar Ne fue el de poblaciones subdivididas, considerando la estructura demográfica, la varianza de la aptitud reproductiva, la varianza de las contribuciones gaméticas y la intensidad de apareamiento no aleatorio. El muy pobre nivel de identificación de las paternidades se tradujo en un valor insignificante de consanguinidad (F = 0.04), sugiriendo una fuerte sobreestimación del Ne con este enfoque, que produjo valores de Ne entre 222.32 a 5558.90. El origen de los individuos se caracterizó por un desbalance en el número de animales que contribuyeron equitativamente al material genético de la población: el número efectivo de fundadores fue de 849, considerablemente menor al número real de fundadores (48648), y el número efectivo de ancestros fue igual a 283. El número efectivo de rodeos se estimó en 1.1, consistente con la fuerte presencia de toros de origen australiano. Para caracterizar este proceso se analizó el origen de los padres de toros más representativos en la población desde 1986 y se observó que el 77% era de origen australiano y el resto eran hijos argentinos de aquellos. Empleando el enfoque que considera poblaciones sub-divididas, el Ne fue calculado entre 119.6 y 129.6 individuos. El empleo de parámetros que afectan directamente el Ne como la varianza en la aptitud reproductiva, la presencia de apareamientos entre las subpoblaciones consideradas en el el origen común del material genético de los padres de toros más representativos en la raza, permitieron explicar esta diferencia. Los valores de Ne obtenidos en esta tesis se encuentran dentro del rango considerado consistente como para permitir una respuesta a la selección razonable.

[EN] The Braford breed of beef cattle performs reasonably well in the subtropics of Argentina, where the high levels of temperature and humidity, the severity of nutritional restrictions and the presence of internal and external parasites pose strong restrictions to animal production. The ever growing presence of genetic evaluation and the use of artificial insemination and embryo transfer have allowed the identification and dissemination, respectively, of genetically superior bulls and cows for selection purposes. Therefore, it seems that it is essential to evaluate the current levels of genetic variability present in Argentine Brafords. The goal of this thesis was to estimate the effective population size or number (Ne), as well as of related indicators of variability. Genealogic records of 107436 animals born between 1989 and 2012, belonging to 122 breeding herds were used in the endeavor. Records were used to calculate inbreeding coefficients and to detect the origin (Argentina or Australia) of all animals. The first approach used to estimate Ne was the change in inbreeding rate from consecutive generations. The other approach took into account that the population bred in sub-populations (herds), and considered the demographic structure as well as the variance of reproductive fitness, the variance of gametic contributions among sub-populations and the intensity of non-random matings in the population. The very low level of identified paternities and maternities translated into an insignificant value of inbreeding (F = 0.04), which suggests a strong overestimation of genetic variability from the values of Ne estimated (222.32 to 5558.90). Individual origin displayed an imbalance in the number of animals contributing equally to the genetic background of the population: the effective number of founders was equal to 849, a level considerably smaller to the real number of founders (48648), and the effective number of ancestors was equal to 283. The effective number of herds was estimated to be 1.1, which is consistent with the strong presence of Australian bulls while creating the breed. To further characterize this process, the origin of the sires of bulls was evaluated from 1986 to 2005, and it was observed that 77% of those males were from Australian origin and the rest were Argentine sons of the former bulls. Using the sub-divided population approach produced estimates of Ne between 119.6 and 129.6 individuals. The difference in values was explained by the factors affecting Ne under this approach: the variance in reproductive fitness, the presence of matings from individuals in different herds ¿ especially in nucleus herds ¿ and the common origin of the genetic background related to the most popular sires of bulls. The values of Ne estimated in the current thesis are within the range that is considered appropriate for obtaining a reasonable selection response.