Heredabilidades y tendencias genéticas para características reproductivas en una población de ganado cruzado

El objetivo de este estudio fue estimar parámetros genéticos y tendencias genéticas para edad al primer parto (EPP), primer intervalo entre partos (IEP1), segundo intervalo entre partos (IEP2) y tercer intervalo entre partos (IEP3) entre los años 1999 al 2009 en una población de ganado vacuno cruzado en el municipio de Planeta Rica, Córdoba. Se utilizaron modelos unicaracterísticos que incluyeron el efecto fijo del grupo contemporáneo (año-época-sexo de la cría-número de partos), efectos aleatorios genéticos aditivos directos del animal y residual. La estimación de los componentes de varianza y de efectos genéticos fueron estimados a través del programa AIREMLF90. Las tendencias genéticas se estimaron como regresión del promedio de los valores genéticos de los animales por año sobre el tiempo, mediante el procedimiento Reg de SAS. Las heredabilidades para los efectos genéticos aditivos directos fueron 0.35 ± 0.22 para la EPP, y para IEP1, IEP2 e IEP3 fue de; 0.16 ± 0.03, 0.003 ± 0.046 y 0.006 ± 0.013, respectivamente. Los estimados de heredabilidad sugieren que hay influencia del ambiente sobre las características en estudio y que además se deben mejorar las condiciones de alimentación y manejo de los animales. Las tendencias genéticas estimadas fueron cercanas a cero, lo cual indica que se hace necesario la implementación de un programa de selección para estas características en la población

Estimación de la heredabilidad del intervalo entre partos en bovinos Romosinuano mediante el modelo lineal mixto generalizado

The objective of this study was to estimate the heritability value of the character interval between births in a population of 2112 Romosinuano cows, and to determine the factors responsible for the variation of this character through the generalized mixed linear model. The 7560 records of interval between birth from 1936 to 2016 were analyzed. The mean interval between births was 379.74 ± 49.22 days (CV = 12.96%); the classes month of birth, number of intervals between births and year of birth had a statistically significant effect on this character. The lowest intervals between births occurred between April and June (367.12 ± 46.06 days); cows of the fourth-fifth birds (373.93 ± 46.93 days), and between 1956 and 1965 (370.48 ± 50.55 days). The highest values of the interval between births were presented between October and December (388.92 ± 57.96 days), in cows of a second and third birth (389.70 ± 49.38 days), third and four intervals between births (382.18 ± 51.19 days) and cows whose birth occurred in the period 1946-1955 (387.69 ± 56.75 days). The estimated heritability for this character was low (0.0001 ± 0.002). It a concluded that the Romosinuano breed is reproductively efficient, however, given its low heritability, the selection for this character will have a relatively low effect due to the wide effect of environmental factors on its variation, and the generalized mixed linear model is a tool that allows this type of studies.El objetivo de este estudio fue estimar el valor de heredabilidad del carácter intervalo entre partos en una población de 2.112 vacas Romosinuano, y determinar los factores responsables de la variación de este carácter mediante el modelo lineal mixto generalizado. Se analizaron 7.560 registros de intervalo entre partos en el periodo 1936-2016. La media del intervalo entre partos fue de 379,74 ± 49,22 días (CV = 12,96 %) y las clases mes de parto, número de intervalo entre partos y año de parto tuvieron un efecto estadísticamente significativo sobre este carácter. Los menores intervalos entre partos ocurrieron entre abril y junio (367,12 ± 46,06 días), en vacas de cuarto y quinto parto (373,93 ± 46,93 días), y entre los años 1956 y 1965 (370,48 ± 50,55 días). Los mayores valores se presentaron entre octubre y diciembre (388,92 ± 57,96 días) en vacas de segundo (389,70 ± 49,38 días) y tercer intervalo entre partos (382,18 ± 51,19 días) cuyo parto ocurrió en el periodo 1946-1955 (387,69 ± 56,75 días). La heredabilidad de este carácter fue de 0,0001 ± 0,002. Se concluye que la raza Romosinuano tiene eficiencia reproductiva; sin embargo, dada la baja heredabilidad del intervalo entre partos, la selección por este carácter tendrá un impacto relativamente bajo debido al efecto de factores ambientales sobre su variación. El modelo lineal mixto generalizado es una herramienta que permite este tipo de estudios

Heritabilities and genetic trends for reproductive traits in a population of Romosinuano cattle in Colombia

ABSTRACT Objective. The aim of this study was to estimate heritabilities and genetic trends for reproductive traits in a beef cattle population Romosinuano. Material and methods. Age at first calving (AFC), first calving interval (FCI), and second calving interval (SCI) were evaluated from a database generated from 1951 to 2011 by Research Center Turipana. Unicaracter animal model was used, which included fixed of contemporary group (year-season), random direct genetic additives effects and residual. Estimates of variance components and genetic parameters were obtained through Restricted Maximum Likelihood procedure, using AIREMLF90 program. Genetic trends were calculated as a linear regression of weighted averages of breeding values over the years, using the REG procedure of Statistical Analysis System. Results. The indices of heritability for additive genetic effects were 0.04 ± 0.05 for AFC, 0.06 ± 0.06 for FCI, and 0.09 ± 0.06 for SCI. Conclusions. Low heritabilities indicating that should improve nutritional and management conditions in the herd, so that they can better express the traits evaluated. The estimated genetic trends were near zero, which shows that the objective of the CI Turipaná regarding this population has complied fully preserving the genetic variability of the breed Romosinuano. RESUMEN Objetivo. Estimar heredabilidades y tendencias genéticas para características reproductivas en una población de ganado Romosinuano. Materiales y métodos. Se evaluaron los registros de edad al primer parto (EPP), primer intervalo entre partos (PIEP) y segundo intervalo entre partos (SIEP), desde el año 1951 hasta 2011 de ganado Romosinuano del Centro de Investigación Turipaná. Se empleó un modelo animal unicaracter que incluyó los efectos fijos del grupo contemporáneo (año-época de nacimiento), efectos aleatorios genéticos aditivos directos del animal y residual. Las estimaciones de los componentes de varianza y los parámetros genéticos se obtuvieron a través del procedimiento de Máxima Verosimilitud Restringida, mediante el programa de AIREMLF90. Las tendencias genéticas fueron calculadas como una regresión lineal de las medias ponderadas de los valores genéticos sobre los años, usando el procedimiento REG de Statistical Analysis System. Resultados. Los índices de heredabilidad para efectos genéticos aditivos directos fueron 0.04±0.05 para EPP, 0.06±0.06 para PIEP y 0.09±0.06 para SIEP. Conclusiones. Las heredabilidades bajas indican que se debe mejorar las condiciones de nutrición y de manejo en el hato para que se puedan expresar mejor las características evaluadas. Las tendencias genéticas estimadas arrojaron valores cercanos a cero, lo cual demuestra que el objetivo del C.I Turipaná con respecto a esta población se ha cumplido a cabalidad, preservando la variabilidad genética de la raza Romosinuano

Gado crioulo colombiano Sanmartinero, sua conservação e contribuição sustentável para a produção de bovinos nos Orinoquia colombianos

This article highlights historical aspects of the origin of Colombian Creole cattle, with an emphasis on Sanmartinero (SM) cattle, which developed in the foothills and altillanura of the Colombian Orinoquia region, thanks to the work of natural selection and the zootechnical effort of the Jesuits, in the seventeenth century, with cattle introduced by the Spanish in the fifteenth century. Aspects related to its recent history are presented from the beginning of its conservation in Granja Iracá (San Martín, Meta) and its subsequent transfer to the Research Centers (CI) of the Colombian Agricultural Institute ICA, La Libertad, piedemonte llanero in Villavicencio (Meta) and Carimagua in the Colombian altillanura (Puerto Gaitán, Meta), centers that since 1994 have been in possession of the Colombian agricultural research corporation, AGROSAVIA. The main research results carried out in the CI La Libertad and related to all biological and economic aspects of the conservation, characterization and use of the breed are summarized. Similarly, results of the use of the breed in breeding systems (meat) and milk are presented in farms of pure and commercial breeders. Their qualities and productive skills are described as purebred and in crossbreeds – heterosis – with other races, especially with commercial Cebu C type Brahman. Of all the research experiences and positive results, especially of the adaptive characteristics – fertility, longevity, climate resistance, parasites and endemic diseases – and to their great combinatorial ability and to produce heterosis it is concluded that the SM is the best competitive and sustainable alternative to improve the production, profitability and quality of the final product, mainly meat, of the breeding and milk systems of the Colombian Orinoquia.Este artículo resalta aspectos históricos del origen de los ganados criollos colombianos, con énfasis en el bovino de raza Sanmartinero (SM), el cual se desarrolló en el piedemonte y altillanura de la región de la Orinoquia colombiana, gracias al trabajo de la selección natural y al esfuerzo zootécnico de los jesuitas, en el siglo XVII, con los bovinos introducidos por los españoles en el siglo XV. Se presentan aspectos relacionados con su historia reciente a partir del inicio de su conservación en la Granja Iracá (San Martín, Meta) y su posterior traslado a los Centros de Investigación (CI) del Instituto Colombiano Agropecuario ICA, La Libertad, piedemonte llanero en Villavicencio (Meta) y Carimagua en la altillanura colombiana (Puerto Gaitán, Meta), centros que desde el año 1994 han estado en poder de la Corporación colombiana de investigación agropecuaria, AGROSAVIA. Se resumen los principales resultados de investigación, llevados a cabo en el CI La Libertad y referentes a todos los aspectos biológicos y económicos de la conservación, caracterización y utilización de la raza. Igualmente, se presentan resultados de la utilización de la raza en sistemas de cría (carne) y leche en fincas de criadores puros y comerciales. Se describen sus cualidades y aptitudes productivas, como raza pura y en cruces – heterosis - con otras razas, especialmente con Cebú comercial tipo Brahman. De todas las experiencias de investigación y resultados positivos, especialmente de los caracteres adaptativos – fertilidad, longevidad, resistencia al clima, parásitos y enfermedades endémicas - y a su gran habilidad combinatoria y para producir heterosis se concluye que el SM es la mejor alternativa competitiva y sustentable para mejorar la producción, rentabilidad y calidad del producto final, principalmente carne, de los sistemas de cría y leche de la Orinoquia Colombiana.Este artigo destaca aspectos históricos da origem do gado crioulo colombiano, com ênfase no bovino da raça Sanmartinero (SM), desenvolvido no sopé e no sótão da região colombiana de Orinoquia, graças ao trabalho de seleção natural e ao esforço zootécnico dos jesuítas, no século XVII, com o gado introduzido pelos espanhóis no século XV. Aspectos relacionados à sua história recente são apresentados desde o início de sua conservação na Fazenda Iracá (San Martín, Meta) e sua subsequente transferência para os Centros de Pesquisa (CI) do Instituto Agrícola Colombiano ICA, La Libertad, no sopé das planícies em Villavicencio (Meta) e Carimagua no altillanura colombiano (Puerto Gaitán, Meta), centros que desde 1994 são mantidos pela Corporação Colombiana de Pesquisa Agrícola, AGROSAVIA. Os principais resultados da pesquisa são resumidos, realizados na CI La Libertad e referentes a todos os aspectos biológicos e econômicos da conservação, caracterização e uso da raça. Da mesma forma, são apresentados os resultados do uso da raça em sistemas de criação (carne) e leite em fazendas de criadores puros e comerciais. Suas qualidades e aptidões produtivas são descritas como uma raça pura e em cruzamentos - heterose - com outras raças, especialmente no comercial Brahman do tipo zebu. De todas as experiências de pesquisa e resultados positivos, especialmente as características adaptativas - fertilidade, longevidade, resistência ao clima, parasitas e doenças endêmicas - e sua grande capacidade combinatória e de produzir heterose, conclui-se que a EM é a melhor alternativa competitiva e sustentável melhorar a produção, a lucratividade e a qualidade do produto final, principalmente carne, proveniente dos sistemas agropecuário e de leite da Orinoquia colombiana

Identificación de regiones genómicas asociadas a características reproductivas y de tolerancia a estrés ambiental en las razas criollas colombianas Blanco Orejinegro y Sanmartinero para su uso en selección

En este estudio, 58868 polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) obtenidos de poblaciones del banco de germoplasma del ganado Criollo Colombiano Blanco Orejinegro-BON y 57482 del Sanmartinero-SM, fueron utilizados para estimar la heredabilidad de los índices de adaptabilidad, Coeficiente de Adaptabilidad-CA y el Coeficiente de Tolerancia al Calor-HTC y de las características reproductivas Edad al primer Parto-EPP e Intervalo Entre Partos-IEP, para realizar estudios de asociación genómica-GWAS para estas mismas caracteristicas y determinar huellas de selección, genes y rutas metabólicas para caracteristicas productivas y de adaptación. Los componentes de varianza y las heredabilidades se estimaron utilizando el programa AIREMLF90 (Average Information Restricted Maximum Likelihood Fortran90) contenido en la familia de programas BLUPF90 (Best Linear Unbiased Predictor Fortran90). Las heredabilidades en la raza BON para el CA fue de 0.06, HTC de 0.16, EPP de 0.07 e IEP de 0.14. Para la raza SM la heredabilidad del CA fue de 0.10. HTC de 0.11, EPP de 0.20 y del IEP de 0.07. Los estudios de asociación genómica se realizaron a través de la metodología Single Step Genomic BLUP (ssGBLUP) utilizando los programas PREGSF90 y POSTGSF90 incluidos en la familia de programas BLUPF90. Este estudio permitió identificar 25 regiones genómicas de interés en la raza BON y 11 regiones en la raza SM que explicaron la mayor cantidad de la varianza en la expresión de las 4 características. En estas regiones se encontraron anotaciones para algunos genes conocidos por su intervención en procesos reproductivos, productivos y de adaptación, entre ellos RPTOR, TM2D1, RAB21 y ACOT13 genes candidatos en la respuesta fisiológica al estrés ambiental. SLC6A16, TEAD2, TMEM50A, NLRP9, KHDRBS2, CCDC85A y UBE2C involucrados en la expresión de caracteristicas reproductivas. La determinación de las huellas de selección se realizó por el método variación del desequilibrio de ligamiento-varLD entre regiones genómicas. Para todas las comparaciones fueron incluidas 10 huellas de selección en los percentiles 0.01 y 0.1 en las que se identificaron genes importantes implicados en mecanismos productivos (CTDSP2, CES1, CFAP161, CLEC14A, HIPK1, RBM4, SSTR), reproductivos (KDMID, OLFML3) y de adaptación (ATP23, LRRTM1, SLC6A2, DEK, SYT6, KDMID). Se concluye Contenido VII que los valores bajos a moderados de heredabilidad estimados en el presente estudio indican influencia genética baja a moderada en la expresión de las características estudiadas, suficientes para ser tenidas en cuenta en los planes de conservación y mejoramiento genético de estas dos razas criollas. Las regiones genómicas identificadas como significativas en el desarrollo del GWAS, explican el control genético de estas sobre las caracteristicas estudiadas. Las huellas de selección identificadas indican influencia de la selección natural o artificial en el potencial adaptativo y productivo de estas dos razas.Abstract: In the current study, 58868 single nucleotide polymorphisms (SNPs) obtained from populations of the germplasm bank of the Colombian Creole Cattle Blanco Orejinegro-BON and 57482 from Sanmartinero-SM, were used to estimate heritability for the adaptability indices Coefficient of Adaptability-CA, Heat Tolerance Coefficient-HTC and reproductive traits, Age at first Calving-AFC and Calving Interval-CI y perform genome-wide association study-GWAS for the same characteristics and to determine signatures of selection, genes and metabolic pathways for adaptability and productive traits. The components of variance and heritabilities were estimated using the AIREMLF90 (Average Information Restricted Maximum Likelihood Fortran90) program contained in the BLUPF90 family of programs (Best Linear Unbiased Predictor Fortran90). The heritabilities in the BON breed for the CA were 0.06, HTC of 0.16, AFC of 0.07 and CI of 0.14. For the SM breed the heritability of the CA was 0.10, HTC of 0.11, AFC of 0.20 and of the CI of 0.07. The genomic association studies were carried out through the Single Step Genomic BLUP (ssGBLUP) methodology using the PREGSF90 and POSTGSF90 programs included in the BLUPF90 family of programs. In the analysis, were identified 25 genomic regions of interest in the BON breed and 11 regions in the SM breed that explained the greatest variance in the expression of the 4 characteristics of the study. Were identified some candidate genes associated with the identified regions, some of them known in the regulation of reproductive process and of adaptation such as RPTOR, TM2D1, RAB21 y ACOT13 candidate genes for physiological response to environmental stress. SLC6A16, TEAD2, TMEM50A, NLRP9, KHDRBS2, CCDC85A y UBE2C involved in the expression of reproductive traits. Determination of the signatures of selection was carried out by the methodology variation in linkage disequilibrium-varLD between genomic regions. 11 signatures of selection were identified in the percentiles 0.01 and 0.1 and some genes involved in productive mechanisms (CTDSP2, CES1, CFAP161, CLEC14A, HIPK1, RBM4, SSTR), reproductive (KDMID, OLFML31) and adaptation (ATP23, LRRTM1, SLC6A2, DEK, SYT6, KDMID). It is concluded that low to moderate values of heritability estimated in the current study indicate low to moderate genetic influence on the expression of the studied traits, sufficient to be taken into account in the conservation and genetic improvement plans of these two breeds. Genomic regions identified as significant in GWAS, explain the genetic control on the studied traits. The identified fingerprints indicate influence of natural or artificial selection on the adaptive and productive potential of these two breeds.Doctorad

Estimación de parámetros genéticos de edad al primer parto e intervalo entre partos de vacas criollas Sanmartineras (SM)

Titulo en Ingles: Genetic parameter estimates of age at first calving and calving interval of Creole Sanmartinero (SM) cows.RESUMEN:   El ganado Sanmartinero es una de las razas bovinas criollas (Bos taurus), descendientes de los ganados introducidos por los  conquistadores españoles en 1493. Se formó en el piedemonte llanero de la Orinoquia colombiana y, al igual que la mayoría de las razas criollas colombianas, se encuentra en peligro de extinción, ya que su población actual no es mayor a los 3000 animales. Esta raza es de gran importancia por su gran potencial adaptativo, expresado, en buena parte,   por sus excelentes características reproductivas en las condiciones inhóspitas del trópico bajo colombiano. Este estudio analizó la base de datos del Centro de Investigaciones la Libertad, Villavicencio Meta, desde 1971 a 1996; se midieron las características de reproducción de las hembras SM: edad al primer parto (EPP) y el intervalo entre partos (IEP),  utilizando un modelo lineal (GLM) del paquete est adístico Statistical Analysis System (SAS). Igualmente, se estimaron los índices de heredabilidad (h2). Los promedio generales ± desviación estándar fueron los siguientes: EPP, 2.71 años ± 0.52; IEP, 439.42 días ± 92.24. Las h2 ± error estándar de estas características fueron EPP, 0.34 ± 0.22; IEP, 0.09 ± 0.08; Se concluye que la raza SM, pese a su disminuida población, posee una relevante variabilidad y adecuado potencial genético para la producción pecuaria sostenible del trópico bajo colombiano, razones suficientes para evitar su extinción.Palabras clave: Razas criollas, Sanmartinero, parámetros genéticos, características de reproducción.ABSTRACT:  The Sanmartinero (SM) cattle is one of the Colombian creole breeds (Bos taurus), descendant from the cattle introduced by the Spanish conquerors in 1493. The SM development in the foot hills of the Colombian Orinoquia. This breed is very important due to its adaptability, expressed in the excellent reproductive characteristics for the hostile low Colombian tropics; however, as well as most of the other Colombian creoles is at risk of extinction due to the small population size which is no larger than 3000 animals. This study analyzed data from La Libertad Research Station, Villavicencio, Meta, from 1971 to 1996. Repro- ductive characteristics was measured throughout the age at first calving (AFC) and the calving interval (CI) and where analyzed using a general lineal model (GLM) of the Statistical Analysis System software (SAS). Furthermore, heritability (h2) for the reproductive characteristics where estimated. The average means and standard deviation where the following: EFC, 2.71 years ± 0.52; CI, 439.42 days ± 92.24; the h2 ± standard error, of these characteristics where AFC, 0.34 ± 0.22; CI, 0.09 ± 0.08. It is accomplished that the SM, still with a reduced population, possesses a significant genetic variation and good genetic potential for a sustainable livestock production in the Colombian humid tropics, which are enough reasons to prevent its extinction.Key Words: Creole breeds, Sanmartinero, genetic parameters, reproductive traits.Titulo en Ingles: Genetic parameter estimates of age at first calving and calving interval of Creole Sanmartinero (SM) cows.RESUMEN:   El ganado Sanmartinero es una de las razas bovinas criollas (Bos taurus), descendientes de los ganados introducidos por los  conquistadores españoles en 1493. Se formó en el piedemonte llanero de la Orinoquia colombiana y, al igual que la mayoría de las razas criollas colombianas, se encuentra en peligro de extinción, ya que su población actual no es mayor a los 3000 animales. Esta raza es de gran importancia por su gran potencial adaptativo, expresado, en buena parte,   por sus excelentes características reproductivas en las condiciones inhóspitas del trópico bajo colombiano. Este estudio analizó la base de datos del Centro de Investigaciones la Libertad, Villavicencio Meta, desde 1971 a 1996; se midieron las características de reproducción de las hembras SM: edad al primer parto (EPP) y el intervalo entre partos (IEP),  utilizando un modelo lineal (GLM) del paquete est adístico Statistical Analysis System (SAS). Igualmente, se estimaron los índices de heredabilidad (h2). Los promedio generales ± desviación estándar fueron los siguientes: EPP, 2.71 años ± 0.52; IEP, 439.42 días ± 92.24. Las h2 ± error estándar de estas características fueron EPP, 0.34 ± 0.22; IEP, 0.09 ± 0.08; Se concluye que la raza SM, pese a su disminuida población, posee una relevante variabilidad y adecuado potencial genético para la producción pecuaria sostenible del trópico bajo colombiano, razones suficientes para evitar su extinción.Palabras clave: Razas criollas, Sanmartinero, parámetros genéticos, características de reproducción.ABSTRACT:  The Sanmartinero (SM) cattle is one of the Colombian creole breeds (Bos taurus), descendant from the cattle introduced by the Spanish conquerors in 1493. The SM development in the foot hills of the Colombian Orinoquia. This breed is very important due to its adaptability, expressed in the excellent reproductive characteristics for the hostile low Colombian tropics; however, as well as most of the other Colombian creoles is at risk of extinction due to the small population size which is no larger than 3000 animals. This study analyzed data from La Libertad Research Station, Villavicencio, Meta, from 1971 to 1996. Repro- ductive characteristics was measured throughout the age at first calving (AFC) and the calving interval (CI) and where analyzed using a general lineal model (GLM) of the Statistical Analysis System software (SAS). Furthermore, heritability (h2) for the reproductive characteristics where estimated. The average means and standard deviation where the following: EFC, 2.71 years ± 0.52; CI, 439.42 days ± 92.24; the h2 ± standard error, of these characteristics where AFC, 0.34 ± 0.22; CI, 0.09 ± 0.08. It is accomplished that the SM, still with a reduced population, possesses a significant genetic variation and good genetic potential for a sustainable livestock production in the Colombian humid tropics, which are enough reasons to prevent its extinction.Key Words: Creole breeds, Sanmartinero, genetic parameters, reproductive traits