Raças autóctones na Produção Animal Biológica · 6/8/2017 · - Ações de Seleção -...
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I Fórum Ibérico sobre Produção Animal Biológica1 a 2 de junho de 2017, Auditório do INIAV, I.P., Oeiras, Portugal
Raças autóctones na Produção Animal Biológica
- Ações de Seleção -
Nuno Carolino
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Produção Animal BiológicaProdução animal ligada à terra
Ampla diversidade biológica
Capacidade de adaptação dos animais às condições locais
Elevado grau de bem-estar dos animais
Vitalidade e resistência às doenças
Qualidade dos produtos e práticas tradicionais de produção
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PORTUGALÁrea Territorial:91 000 km2
Habitantes: 10 341 974
PIB: 184 931 Milh €
50 Raças Autóctones(bovinos, ovinos, caprinos, suínos, galinhas e equídeos)
+11 Raças Autóctones de Cães
http://www.pordata.pt/Portugal
Biodiversidade dos PaBiodiversidade dos Paííses Mediterrâneosses MediterrâneosUma das 25 regiões do mundo com a categoria
de “hotspots” de biodiversidade
Cincotta et al., 2000. Nature 404, 990-992 (27 April 2000)
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Situação das Raças Autóctones !?
RGAn
50
quinta-feira, 8 de junho de 2017
10:0030 DOP, 18 IGP + 41 (2 DOP + 39 IGP)
� A defesa e melhoramento do património genético animal é uma prioridade ! (NOVAGRI, PAMAF, AGRO, PRODER, PDR2020)
� Gestão dos LG’s, Programas de Conservação e de Melhoramento - Ass. de Criadores (Serv. Oficiais)
� Cada raça � Um Programa de Melhoramento/Conservação
� Agrupamento de Produtores e Produtos Certificados (DOP e IGP)
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Situação das Raças Autóctones !?
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42/50Risco de extinção
Reg CE nº455/2002
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Cimeira de Joanesburgo, 2002
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Mercado
Sustentabilidade das Raças Autóctones
Conservação
Melhoramento
The Second Report on the State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture (FAO, 2015)
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Ação 7.8 – RECURSOS GENÉTICOS
Operação 7.8.1 MANUTENÇÃO DE RAÇAS AUTÓCTONES EM RISCO
Operação 7.8.3 CONSERVAÇÃO E MELHORAMENTO DE RECURSOS GENÉTICOS ANIMAIS
Criadores da raças autóctones ameaçadas
Associações de Criadores
50
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Progresso Genético
Manutenção Variabilidade
Genética
120♀ 30000♀
+
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CompatCompatííveis &veis &ComplementaresComplementares
Seleção
AntagAntagóónicasnicas
Conservação
Ações de Melhoramento (Seleção) e de Conservação nas Raças Autóctones
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Melhoramento Genético
SeleSeleççãoãovsvs
CruzamentosCruzamentos
Logo percebi que a seleção era a pedra-chave do sucesso do homem para obter raças úteis de animais e plantas Darwin, 1837
Aplicação dos princípios da Genética (mendeliana, quantitativa e molecular) no sentido de selecionar e utilizar os animais que melhor servem os objetivos do criador:Eficiência produtiva, qualidade dos produtos, trabalho, bem-estar animal, resistência a doenças, lazer, etc.
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Tipo de caracterTipo de caracteríísticastica�� PoligPoligéénicos / Falta de Informanicos / Falta de Informaçção sobre ão sobre
a aa açção dos genes ão dos genes
�� Transmissibilidade (hTransmissibilidade (h22))
�� Efeitos ambientais Efeitos ambientais
�� Modo de aModo de açção dos genesão dos genes
�� Avaliadas em apenas um sexoAvaliadas em apenas um sexo
�� VVáários registos ao longo da vidarios registos ao longo da vida
�� Medidos demasiado tardeMedidos demasiado tarde
�� Medidos Medidos postpost--mortemmortem
�� DifDifííceis de serem medidosceis de serem medidos
Intensidade de SeleIntensidade de Seleçção ão (i)(i)
Precisão Precisão (r(rAPAP))
Questões de logQuestões de logíística !!!stica !!!
Dificuldades !!!
22
22
EA
Ahσσ
σ+
=
Melhoramento Genético(Sele(Seleçção)ão)
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Prolificidade
+0.016/ano
Perret G., Bodin L., Mercadier M., Scheme for genetic improvement of reproductiveabilities in Lacaune sheep, in: 43rd Annual meeting of the EAAP, 1992,Madrid, Spain.
Prod. Leite, %Gord e %Prot
1960-2000
Ovinos (Lacaune - França e Espanha)
Barillet, C. Marie, M. Jacquin, G. Lagriffoul and J. M. Astruc, 2001. The French Lacaune dairy sheep breed: use in France and abroad in the last 40 years. Livestock Production Science, Volume 71, Issue 1, September 2001, Pages 17-29
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Cabra Nubiana (EUA)
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Beavers and Doormaal, 2016
Bovinos (Holstein - Canada)
Bovinos (Holstein – USA)
Mrode, 2013
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Melhoramento Genético por Seleção
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Bovinos (Angus - EUA)
J. K. Smith and S. P. Greiner , 2016
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Codorniz - Peso 28d
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Generation
225
200
150
125
100
75
Marks (1990 e 1996). Poultry Science 75:1198-1203
Rocha et al., 2015
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Melhoramento Genético(Sele(Seleçção)ão)
Progresso GenProgresso Genéético tico de características de interesse
1-2%/ano !?
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Programas de Programas de Melhoramento por SeleMelhoramento por Sele ççãoão
Reprodutores selecionados anualmente: Animais geneticamente superiores
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+ kg / Carne
+ Borregos
+ Partos
+ Lã+ Função
+Longevidade €
�� Peso ao desmame Peso ao desmame
�� ProduProduçção Leiteão Leite
�� ProlificidadeProlificidade
�� Intervalo Partos /Fertilidade Intervalo Partos /Fertilidade
�� Peso carcaPeso carcaççaa
�� Funcionalidade Funcionalidade
�� TB e TP TB e TP
�� IC/GMDIC/GMD
Objetivos de Melhoramento(Programas de Seleção)
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Metodologias de Seleção(Seleção de Machos e Fêmeas)
Avaliação Morfológica
Performance Individual (PL, GMD, etc.)Informação Familiar (PL, GMD, etc.)
Teste de Descendência
Índices de Selecção
Avaliação Genética /(MAS e Genómica)
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Metodologias de Seleção(Seleção de Machos e Fêmeas)
Avaliação Morfológica
Avaliação Genética /(MAS e Genómica)
+Teste de Descendência
Inscrição no Livro Genealógico (LA)
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Morfologia Morfologia ≠≠ FuncionalidadeFuncionalidade
Ruhão94.5 pontos
Rubi 72.0 pontos
Avaliação Morfológica
Metodologias de Seleção
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Avaliação Genética
1994 2003
2009 ……. 2010
1. Mertolenga - 20032. Alentejana - 20033. Barrosã – 20084. Serra da Estrela - 20095. Serrana - 2010 6. Cachena - 2010 7. Serpentina – 2010 8. Arouquesa - 2010 9. CG Bragançana – 2010 10. Marinhoa – 201011. Mirandesa – 201012. Garrano – 201113. Lusitano - 2011 14. Bordaleira EM – 201215. Churra do Minho - 201216. Bov. Preta – 2012 17. Campaniça - 2012 18. CG Mirandesa - 2012 19. Merino Branco – 2012 20. Merino Preta - 2012 21. Cabra Algarvia - 2012 22. CT Quente – 2013 23. Charnequeira - 2013 24. Saloia - 2013 25. Minhota - 2013 26. Maronesa - 2013 27. Suína Alentejana – 201328. Churra Badana - 201429. Ramo Grande – 201530. Bísaro – 201531. Garvonesa - 2015
2010-2015Charles Roy Henderson (1911-1989)
′′
λ+′′′′
− yZ
yX =
a
b
AZZXZ
ZXXX 1
BLUP – Animal Model
Metodologias de Seleção
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BLUP - Modelo AnimalBest Linear Unbiased Prediction
Charles Roy Henderson (1911-1989)
′′
λ+′′′′
− yZ
yX =
a
b
AZZXZ
ZXXX 1
Matriz de Parentesco
Avaliação GenéticaEstimativa do valor genético
Genealogias
Registos Produtivos
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Melhoramento Animal - Seleção(Sequência de ações)
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Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
Raça Mertolenga
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Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
Raça Lusitana
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Raça Alentejana
Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
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Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
Raça Alentejana
Fêmeas
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Registos Fenotípicos Genealogias
Valor GenéticoPerformance
Ações de Melhoramento nas Raças Autóctones
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“Regiões”, Ferramentas de análise (Marcadores), Genomas de referência
2009
> 22000 genes
http://www.bovinegenome.org/
Valor Genético/ GenómicoPerformance
Registos Fenotípicos GenealogiasInformação Genómica
Ações de Melhoramento nas Raças Autóctones
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�Controlo de filiação/identidade
�Marcadores Moleculares � Características de interesse (qualidade leite, carne, conformação)
� Características indesejáveis (resistência/suscetibilidade scrapie,
PSS, prognatismo, nanismo, etc. )
�Seleção genómica
�Seleção genómica + QTLs
“Ferramentas Moleculares”
Deteção de SNPs, desenvolvimento de
SNP chips, re-secuenciação de genomas ,
Genome Wide Association Studies (GWAS)
50K SNP, International Goat Genome Consortium50K, 80K or 777K
OvineSNP50 BeadChip54,000 SNP’s
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Seleção Assistida por Marcadores (MAS)
n Marcadores genéticos utilizados em Programas de Seleção
Bov. leite
Bov. carne
Suínos Ovinos Aves
Defeitos congénitos 6 3 1
Aparência 1 3 2
Qualidade do leite 3
Qualidade da carne 3 8
Ingestão 1
Resistência a doenças 2 1 1
Reprodução 3 3
Crescimento e composição 2 5 2
Quant. e composição do leite 5
Dekkers, 2004
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Marcadores Genéticos
• Miostatina (8 SNP) Desenvolvimento muscular
• Calpaína/calpastatina (5+2 SNP)Tenrura
• Leptina (6 SNP)Gordura intra-muscular
Suculência
SNP (Single Nucleotide Polymorphism)
Genética
VG’s
Genes Conhecidos
VariabilidadeTotal
• Associações entre polimorfismos genéticos e o desenvolvimento muscular e aspetos qualitativos da carne
(Crom. 29/ 7)
(Crom. 4)
(Crom. 2)
Seleção Assistida por Marcadores (MAS)
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Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
Raça Mertolenga
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• Caseínas (alfaS1)
• Caseínas (K)
Caprinos - Identificação de genes de interesseCaseínas
Genes CSN1S1, CSN1S2, CSN2 e CSN3
•Composição proteica do leite •Características tecnológicas e rendimento queijeiro
Seleção de Reprodutores(Seleção de Machos e Fêmeas)
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Gene do Halotano (nn) - Síndrome da Susceptibilidade ao Stress em Suínos (PSS)
� Morte Prematura� Rigidez Muscular� Dispneia� Hipertermia� Congestão subscutânea� Cianose das mucosas� Carnes PSE (Pale, Soft, Exudative)
� > Taxas de Crescimento� > % Musculo e > Rendimento� < % Gordura
Incidência de PSS< 2% Large White, Yorshire e Duroc25% Landrace50-90% Landrace Belga e Alemão90-100% Peitrain
Homozigóticos recessivos (nn) Heterozigóticos recessivos (Nn)
Marcadores GenéticosSeleção Assistida por Marcadores (MAS)
Fujii et al., 1991
Anomalia autossómica recessiva • Cromossoma 6 • Mutação pontual no gene Recetor da rianodina (RYR1)• Citosina (C) ⇒ Timina (T) - posição 1843•3 genótipos distintos (NN, Nn e nn)• Animais suscetíveis - genótipo recessivo nn
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Genome-Wide association studies for wool traits in Chinese Merino Sheep
Fiber diameter
PLoS One. 2014 September 2014 | Volume 9 | Issue 9 | e107101.
Association mapping of the mutation responsible for low milk fat content
Milk fat content
Scientific Reports 5:8484 · February 2015
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Seleção Genómica/Valor Genómico
InformaçãoProdutiva
Info
rmaç
ão
Genea
lógica
Info
rmaç
ão
Genóm
ica • Variabilidade Genética
• Pesquisar marcadores genéticos associados
• Construção de equação de predição
VGen
Cada marcador�
1 fator de ponderação
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19831984
19851986
19871988
19891990
19911992
19931994
19951996
19971998
19992000
20012002
20032004
20052006
20072008
20092010
20112012
2013
19811982
19781979
1980
1977
19751976
1974
19721973
19701971
20142015
20162017
20182019
2020
Obrigado
50
Raças AutóctonesMelhoramento Genético
ConservaçãoModos de Produção