Estimación de parámetros genéticos para rasgos productivos lecheros en búfalos mestizos de Cuba

Y García Orta, L M Fraga, A Hernández Rodríguez, M Mora Hernández, D García Quiñones y L Aguiar Caballero

Instituto de Ciencia Animal, Apartado Postal 24, San José de las Lajas, Mayabeque, Cuba
ygorta@ica.co.cu

Resumen

El objetivo de este trabajo fue estimar los parámetros genéticos de los rasgos del comportamiento productivo lechero: producción de leche a los 244 días de lactancia (PL244), duración de la lactancia (DLAC) y persistencia de la lactancia (P_2:1) en hembras bubalinas pertenecientes a las Empresas Pecuarias Genéticas “El Cangre”, “Los Naranjos” y “Matanzas”, Cuba. Los datos fueron tomados de 6523 lactancias de 3100 búfalas mestizas (Buffalypso x Carabao), entre los años de parto 2000-2017. Para la estimación de los componentes de varianza y covarianza se utilizó el método de máxima verosimilitud restringida, mediante un modelo animal multirasgo.

Los estimados de heredabilidad para PL244, DLAC y P_2:1 fueron 0.17±0.06, 0.13 ± 0.08 y 0.21±0.04, respectivamente. Las correlaciones genéticas fueron 0.63 ± 0.03, 0.38 ± 0.04 y 0.50 ± 0.06 entre PL244-DLAC, P _2:1-PL244 y P_2:1-DLAC, respectivamente. Los mayores estimados de heredabilidad se obtuvieron para PL244 y P_2:1, por lo que podrían utilizarse como criterios de selección. Las correlaciones genéticas sugieren que la selección para PL244 propiciaría el aumento de la DLAC, así como, que con el incremento de esta última se podrían obtener cambios positivos en la P_2:1.

Palabras claves: Buffalypso, genética animal, leche

Estimation of genetic parameters for dairy productive traits in Cuban crossbred buffalo

Abstract

The objective of this work was to estimated genetic parameters for different productive milking traits: milk yield at 244 lactation days (MY244), lactation length (LL) and persistency (P_2:1) of buffalo lactation cows at the “El Cangre”, “Los Naranjos” and “Matanzas”, genetic enterprises in Cuba. Data were gathered from 6523 lactations of the 3100 graded (Buffalypso x Carabao), between 2000-2017 calving years. The variance and covariance component estimators were utilized with Restricted Maximum Likehood Method using a Multitrait Animal Model.

Heritability estimated for MY244, LL and P2:1 was 0.17 ± 0.06, 0.13 ± 0.08 and 0.21 ± 0.04, respectively. Genetic correlations were 0.63 ± 0.03, 0.38 ± 0.04 y 0.50 ± 0.06 between MY244-LL, P2:1-MY244 and P2:1- LL, respectively. The higher heritability estimations were obtained for MY244 and P2:1, could be used these traits into the selection process. The genetic correlations suggest that the selection for MY244 would propitiate the increase of the DLAC, as well as, with the increment of this last would be obtained positive changes in the P2:1.

Key words: animal breeding, buffalypso, milk

Introducción

La mejora genética es un proceso dinámico que debe evolucionar con el tiempo, que apoye y responda a las necesidades de los mejoradores, el mercado y el contexto local en el que operan las empresas. Seleccionar significa identificar los sujetos que se convertirán en reproductores en función de su valor genético (ANASB 2019). Las evaluaciones genéticas permiten identificar a los animales con mayor potencial genético, para el desarrollo de programas de mejoramiento genético que conduzcan a la selección de los mejores individuos, lo que posibilita el aumento de los rendimientos en la producción.

En el mundo, se han adoptado diferentes metodologías en el proceso de evaluación y selección de bubalinos para el comportamiento productivo lechero, buscando un aumento en la confiabilidad de la predicción de los valores genéticos de los animales. Lo cual, ha posibilitado obtener mayor progreso genético en las características evaluadas (Tonhati et al 2013; Hurtado-Lugo et al 2013; Agudelo et al 2015a; Flores y Van der Werf 2015; Hossein-Zadeh 2016; Madad et al 2016; ANASB 2019).

Es importante tener en cuenta, las heredabilidades de los rasgos a seleccionar y las correlaciones genéticas entre los mismos, para maximizar la respuesta esperada. La producción de leche, duración de la lactancia y persistencia de la lactancia se caracterizan por presentar heredabilidades de bajas a medias (Aspilcueta-Borquis et al 2010; Tonhati et al 2013; Menéndez-Buxadera y Verde 2014; Madad et al 2016; ANASB 2019).

En Cuba, se ha estudiado el comportamiento lechero en las diferentes empresas genéticas bubalinas, el cual mostró una alta variabilidad. Esto evidenció la necesidad de poner en práctica medidas de mejoramiento genético y ambientales para obtener mejores resultados productivos en el programa de mejoramiento genético (Fraga 2015). Por lo que se estimaron los parámetros genéticos para rasgos productivos lecheros en búfalas mestizas.

Materiales y métodos

Localización y descripción de la población animal

El estudio se realizó con búfalas mestizas (gradaciones variables de Buffalypso x Carabao) de las Empresas Pecuarias Genéticas: “El Cangre”, “Los Naranjos” y “Matanzas”, pertenecientes a la región occidental de Cuba, las cuales, forman parte del Programa de Mejoramiento Genético en Cuba para la especie bubalina según la Dirección Nacional de Genética.

La alimentación de las búfalas se basó en pastos naturalizados, principalmente pitilla (Dichantium aristatum) y sacasebo (Paspalum notatum), y en otros introducidos como guinea común (Panicum máximum), pasto estrella (Cynodon nlemfuensis) y King grass (Cenchrus purpureum). El bucerro permaneció con la madre los primeros los primeros 10 días. Posteriormente, las madres se incorporaron al ordeño, que se realizó de forma manual una vez al día con apoyo del bucerro, al que se le dejó un cuarto de la ubre para su alimentación. El pesaje de leche se realizó mensualmente, con un total de nueve pesajes.

El método reproductivo de la especie bubalina en Cuba es la monta natural, se rotan los sementales cada dos años entre diferentes rebaños. Las evaluaciones de las búfalas, se basaron en modelos de repetibilidad que se aplicaron a la lactancia total (CENCOP 2007), a través de un método simple para evaluar los animales que se denominó Capacidad Productiva Más Probable (Mitat 2008). A partir de la cual, se realizó la selección de las madres de futuros de sementales de acuerdo a su producción lechera. En el caso de los sementales, la selección se realizó de forma empírica desde su introducción hasta el año 2006, que se iniciaron las pruebas de comportamiento.

Descripción de los datos seleccionados

Se utilizaron lactancias de 3100 búfalas, que parieron en el período de 2000 a 2017. En la base de datos utilizada no fueron incluidas informaciones de hembras con menos de cuatro registros mensuales durante la lactancia, problemas en el pedigrí y en la identificación de los animales. Se eliminaron las informaciones ilógicas para cada rasgo. La estructura poblacional de la base de datos editada se observa en la Tabla 1. En la preparación y descripción de los datos se utilizó el paquete estadístico SAS (Statistical Analysis System 2013).

La persistencia de la lactancia se estimó mediante el método propuesto por Johansson y Hansson (1940):

Donde:

Y _{(101-200 Días)} = Producción parcial entre el día 101 al 200

Y _{(101-200 Días)} = Producción parcial entre el día 1 al 100

Se estimaron las heredabilidades y correlaciones genéticas entre la producción de leche a los 244 días de lactancia (PL244), duración de la lactancia (DLAC) y persistencia de la lactancia (P_2:1). Para lo cual, se utilizó un modelo animal, en análisis multicaracterístico. Se empleó el método de máxima verosimilitud restringida (REML), desarrollado dentro del WOMBAT (Meyer 2006). Para el análisis el modelo incluyó como efectos aleatorios el genético aditivo y el ambiente permanente Se consideraron los efectos fijos como el grupo de contemporáneo y número de lactancia. El grupo de contemporáneo estuvo definido como rebaño-año-época de parto. El criterio de época de parto, se subdividió en dos clases, según la frecuencia anual de los partos: época 1 (julio-octubre) y época 2 (noviembre-junio).

En notación matricial, el modelo animal fue definido como:

Donde:

y_i= vector de las observaciones para el i-ésimo rasgo (PL244, DLAC y P_2:1)

b_i = vector de los efectos fijos (grupo de contemporáneo y el número de lactancia) para el i-ésimo rasgo

a_i = vector del efecto aleatorio genético aditivo del animal para el i-ésimo rasgo

p_i= vector del efecto aleatorio de ambiente permanente para el i-ésimo rasgo

e_i=vector de los efectos residuales aleatorios para el i-ésimo rasgo

X_i, Z_i y W_i = matrices de incidencia que relacionan los efectos fijos y aleatorios, respectivamente

Se asumió que:

Donde:

A= Matriz de parentesco entre los animales

g_ij=elementos de la matriz de (co)varianza genética aditiva G entre los rasgos i y j, en el que i=1 (PL244), 2 (DLAC) y 3 (P _2:1).

p_ij=elementos de la matriz de (co)varianza para los efectos de ambiente permanente (P)

r_ij= elementos de la matriz de (co)varianza para los efectos residuales (R)

Resultados y discusión

La media de producción de leche a los 244 días de lactancia fue de 924 kg (Tabla 2), este valor es similar a los informados por Fraga (2015) y Cerón-Muñoz y Ramírez-Arias (2015); los que refirieron que los sistemas son de doble propósito y, por tanto, parte de la leche producida durante el día es destinada a la cría. Resultados superiores fueron observados en búfalos de Brasil, Venezuela, Colombia, Irán, e Italia en diferentes genotipos (Ramos et al 2013; Montiel-Urdaneta et al 2013, Agudelo-Gómez et al 2015b, Madad et al 2016 y ANASB 2019). En sentido general, este comportamiento pudo ser consecuencia de programas de mejoramiento genético y mejoras de alimentación y explotación puestos en práctica en esos países.

El resultado encontrado en este estudio pudo ser consecuencia a la poca selección realizada por vía de las hembras, ya que el objetivo fundamental en los años de explotación de la especie fue el crecimiento del rebaño. Así como, la utilización de sementales no probados durante un largo período. Concerniente a los factores ambientales, en la base alimentaria predominaron los pastos naturales, con bajo valor nutritivo. Los cuales, no posibilitan cubrir los requerimientos nutricionales de los animales marcadamente en la época de seca (Fundora 2015).

También, influyó el deficiente acuartonamiento de los pastos para la rotación, no se dispuso de suministro de alimentos durante el ordeño, ni suplementación en correspondencia con el estado fisiológico de las búfalas a través del ciclo productivo, disminución de la disponibilidad de alimentos por aumento de la cantidad de animales en las unidades y la realización de un ordeño (manual) al día y (Mitat 2008).

Es necesario la búsqueda de alternativas para suplir el déficit alimentario como: la introducción de bancos de biomasa, bancos de proteínas y sistemas silvopastoriles. El uso de caña de azúcar y sus subproductos, plantas forrajeras y proteicas, la utilización de subproductos agroindustriales y la suplementación estratégica durante el ordeño y en las diferentes etapas de su ciclo productivo.

La duración de la lactancia fue de 240 días. Períodos similares informaron Malhado et al (2013) y Barros et al (2013) en búfalos de Brasil, lo que pudiera explicarse porque en los estudios se usaron animales cruzados. Sin embargo, promedios superiores se observaron en búfalos de la raza Murrah en Brasil de 269.4 ± 43.1 días (Ramos et al 2013) y en búfalas de Venezuela de 282 ± 72.90 días (Montiel-Urdaneta et al 2013).

Lo cual, se debe a las diferencias en la calidad genética de los animales y los trabajos de selección, que se han llevado a cabo por décadas en esos países. Es importante, destacar que las condiciones de tenencias de los animales también son diferentes ya que en ambos países han sido mejoradas constantemente. Por ejemplo, en Brasil las búfalas fueron sometidas a dos ordeños diarios y con suplementación por largos períodos, lo que repercute en el aumento significativo de la producción en diversos rebaños del país (Tonhati et al 2006).

Según la persistencia de la lactancia el 81.05% de la leche se produjo durante los primeros 200 días de lactancia en los rebaños estudiados, comportamientos similares fueron descritos por Mitat (2008) de 73.96% y Méndez et al (2013) de 82.47% en rebaños de la raza buffalypso y sus mestizos en Cuba. Las investigaciones anteriores se realizaron con el mismo genotipo y en condiciones ambientales semejantes al de este estudio. Lo cual, se correspondió con lo argumentado por el CENCOP (2007), que informó que en Cuba el 91.1% de la producción total de leche se alcanzó en los primeros 200 días de lactancia con variaciones muy importantes entre lecherías.

En Brasil, se encontraron persistencias más elevadas en la raza Murrah de 0.99% y 92.7% (de Andrade et al 2010 y de Sousa et al 2011). Estos valores porcentuales superiores, pudieron deberse a las diferencias entre el genotipo utilizado en ambos estudios y la intensidad de selección a la que han sido sometidos los animales en esos rebaños. Así como, las mejoras realizadas en cuanto a las condiciones ambientales. Mayores valores de persistencia son deseables ya que permite una distribución más uniforme de la producción a lo largo de la lactancia (de Sousa et al 2011).

El estimado de heredabilidad para producción de leche a los 244 días de lactancia fue de 0.17 ± 0.06 (Tabla 3). Similares resultados se informaron en la raza Murrah en la India (Jamuna et al 2015). Estimados superiores fueron observados en búfalos Murrah de la India de 0.29 por Kishor y Narang (2014), en búfalos colombianos de 0.23 por Agudelo et al (2015b), Murrah de Brasil de 0.28 por Ramos et al (2013) y en la raza Mediterránea de Italia de 0.30 por la ANASB (2019); los que se consideraron medios. En búfalos iranís, el coeficiente fue alto de 0.46±0.21 (Hossein-Zadeh 2016).

Las diferencias manifiestas pudieron estar relacionadas con los diferentes métodos de estimación, poblaciones de diferentes razas y condiciones ambientales en las que se encontraron los rebaños.

Con relación a la duración de lactancia, el estimado de heredabilidad fue de 0.13 ± 0.08, considerado bajo, similar coeficiente fue encontrado por Hernández et al (2011) de 0.05 en la raza vacuna Mambí de Cuba. Así como, estudios realizados en Brasil en búfalos cruzados y en la raza Murrah de 0,09, 0.10 y 0.15 por Barros et al (2013), Malhado et al (2013) y Ramos et al (2013), respectivamente. Mayor coeficiente fue estimado por Kishor y Narang (2014) de 0.21±0.15 en búfalos Murrah de la India y Flores y van der Werf (2015) de 0.24 en búfalos de Filipina.

La baja heredabilidad que se observó en este estudio sugiere que la característica tiene mayor influencia de los factores ambientales. Por lo cual, es necesario tomar medidas de manejo y alimentación que posibiliten el aumento de este indicador.

La heredabilidad para persistencia de la lactancia fue de 0.21±0.04. Estimado inferior fue argumentado por Kishor y Narang (2014) en búfalos Murrah de la India. Geetha et al (2006) obtuvieron coeficiente superior en este mismo genotipo, aunque al igual que en este estudio fue medio. Sin embargo, Daher (2010) informó coeficiente superior de 0.37 en búfalos Murrah de Brasil, quien sugirió que puede establecerse como criterio de selección. Los resultados alcanzados en esta investigación demuestran que, de los indicadores productivos evaluados, sería por el que se alcanzaría una mayor respuesta a este proceso.

La correlación genética entre la producción de leche hasta los 244 días de lactancia y la duración de la lactancia fue de 0.63 ± 0.03 (Tabla 3), aunque alta y positiva se observó inferior a la argumentada por Tonhati et al (2004) y Rodríguez et al (2010) de 0.96 y 0.76, respectivamente. Similar correlación se mostró en búfalos Murrah de la India de 0.53 (Kishor y Narang 2014). Estos autores, explicaron que la correlación positiva indica el efecto de pleiotropia de los genes en los dos rasgos. Sin embargo, en la raza Murrah se informó inferior de 0.48, la que se consideró moderada (Ramos et al 2013).

En este sentido, reviste importancia la relación alta y positiva entre los dos rasgos, debido a que el aumento en la producción de leche posibilitaría el incremento en la duración de la lactación. Por lo que, la selección para uno de los dos rasgos propiciaría la mejora del otro.

La correlación genética entre la persistencia con la producción de leche a los 244 días de lactancia y duración de lactancia fue de 0.55 ± 0.04 y 0.50 ± 0.06, respectivamente. En ambos casos, la selección para uno de los rasgos repercute en mejoras genéticas para el otro. De acuerdo, con Kishor y Narang (2014) en la raza Murrah de la India, fueron semejantes las correlaciones entre la persistencia con la producción de leche y la duración de lactancia de 0.41 ± 0.12 y 0.49 ± 0.11, respectivamente.

Además, las correlaciones fenotípicas entre la producción de leche a los 244 días con la duración de la lactancia y persistencia fueron de 0.50 y 0. 41, respectivamente. Malhado et al (2009) obtuvieron correlaciones similares en búfalas mestizas de Brasil. También, Ramos et al (2013) en la raza Murrah de Brasil, argumentaron que la correlación entre los dos primeros rasgos antes mencionados fue moderada de 0.47. Resultados inferiores se describieron por Kishor y Narang (2014) de 0.29 y 0.37, respectivamente.

La repetibilidad de la producción de leche a los 244 días, duración y persistencia de la lactancia fue de 0.26 ± 0.08, 0.17 ± 0.05 y 0.26 ± 0.06, respectivamente. Para producción de leche a los 244 días de lactancia similar resultado se presentó en la India de 0.27 ± 0.04 por Jamuna et al (2015). Igualmente, Malhado et al (2009) indicaron semejante valores para la producción de leche a los 244 días de lactancia, quienes explicaron que la selección basada en la primera lactancia podría contribuir a una mejora en este rasgo. Semejante comportamiento ocurre para la persistencia de la lactancia. También, Montiel-Urdaneta et al (2013) hallaron valores parecidos de 0.29 en búfalos de Venezuela. Sin embargo, inferior se encontró en la raza Murrah y sus mestizos en Brasil por Rodríguez et al (2010).

Las diferencias observadas entre los estimados de los diferentes parámetros, pudieran explicarse porque las investigaciones se realizaron en poblaciones de diferentes genotipos y condiciones de tenencia de los animales. Así como, la utilización de diferentes métodos de estimación.

Conclusiones

• Los mayores estimados de heredabilidad se obtuvieron para producción de leche a los 244 días y persistencia de la lactancia, por lo que podrían utilizarse como criterios de selección.
  
  
• Las correlaciones genéticas estimadas sugieren que la selección para producción de leche propiciaría el aumento de la duración de lactancia, así como, que con el incremento de esta última se logran cambios positivos en la persistencia de la lactancia.

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