1. Ciencia

Universidad
de Córdoba
“Práctica: ¿Cómo dimensionar
un banco de germoplsma
animal?"
Ph.D. JUAN VICENTE DELGADO BERMEJO
Profesor Titular Dpto. Genética. Universidad de Córdoba.
Presidente Red sobre la Conservación de la Biodiversidad de los
Animales Domésticos
(Red CONBIAND)
Objetivos prácticos del banco
en caso de catástrofe
• Reconstruir una población desde
embriones y semen crioconservado
• Reconstruir una población desde semen
crioconservado utilizando retrocruzamientos
Pasos para dimensionar un banco
para reconstruir una población
desde embriones y semen
1. Cálculo del tamaño efectivo de la
población
2. Cálculo del intervalo generacional
esperado
3. Cálculo del incremento esperado de la
endogamia por año y generación
4. Toma de decisiones
Cálculo del tamaño efectivo de la
población
la correspondencia entre el tamaño real y el tamaño efectivo se
establece como sigue, teniendo en cuenta el número real de
machos (Nm) y de hembras (Nh)
1/Ne= 1/ 4Nm + 1/ 4Nh
Por tanto, el valor del tamaño efectivo de la población será
4 Nm x Nh
Ne = ------------------------Nm + Nh
•
Veamos qué ocurre en el ejemplo de una población en la que
existen 180 embriones hembras y dosis seminales de 20 machos,
que tendría un tamaño total de 200 individuos.
Ne = 4 x 20 x 180 / 20 +180 = 72
Cálculo del intervalo generacional
esperado
• Se obtiene un promedio para la especie
desde una revisión bibliográfica
Edad
2
3
4
5
6
7
Total
Nº de moruecos
12
8
–
–
–
–
20
Nº de ovejas
250
200
180
150
120
100
1000
Intervalos generacionales de los machos, de las hembras y el total.
12 x 2 + 8 x 3
IG m =---------------------- = 2,4 años
12 + 8
250 x 2 + 200 x 3 + 180 x 4 + 150 x 5 + 120 x 6 + 100 x 7
IG h =-------------------------------------------------------------------------------- = 3,99 años
250 + 200 + 180 + 150 + 120 + 100
2,4 x 20 + 3,99 x 1000
IG t =------------------------------------ = 3,96 años
1020
Cálculo del incremento esperado
de la endogamia por año y
generación
Calculo del incremento de la consanguinidad
esperado por generación:
∆F = 1/ 2 Ne
∆F = 1/ 8Nm + 1/ 8Nh
∆F = 1/160 + 1/ 1440 = 0,0069
∆F = 0,0069
Por año; ∆F/ IG t =0,0069/3,96=0,0019
Toma de decisiones
• Sabemos que con 180 embriones hembras y
dosis seminales de 20 machos vamos a
reconstruir una población que tendrá un tamaño
efectivo de 72 y un incremento esperado de la
endogamia por generación de 0,0069 y por año
de 0,0019.
• Por tanto, necesitaríamos 200 generaciones y
800 años para superar los dinteles peligrosos de
endogamia.
• El banco es correcto o incluso algo
sobredimensionado
Pasos para dimensionar un banco para
reconstruir una población desde semen
crioconservado utilizando retrocruzamientos
1. Seleccionar una población filogenéticamente
próxima como base materna
2. Calcular el número de generaciones de
retrocruzamiento necesarias para considerar una
población absorbida
3. Calcular el número de dosis necesaria para
conseguir una gestación
4. Calcular el número de dosis para completar el
banco
5. Calcular el número de sementales
crioconservados necesarios para conseguir unos
tamaños efectivos adecuados para garantizar un
bajo incremento de la endogamia
Información preliminar para el
cálculo
Información necesaria:
•
El número de dosis necesarias para obtener un parto
(d).
•
La vida productiva media de las hembras fértiles
obtenida de cada hembra de cría (f), lo que depende
de múltiples factores y varía mucho entre poblaciones.
•
Porcentaje de genoma que queremos reconstruir, que
viene dado por 1-0,5n donde n es el número de
generaciones transcurridas desde el inicio del
retrocruzamiento.
•
Número de hembras (NF) y machos que queremos
reconstruir con el nivel de reconstrucción que fijemos
en el punto anterior.
Seleccionar una población
filogenéticamente próxima como
base materna
• Se selecciona la base materna de acuerdo
con:
– Disponibilidad geográfica
– Disponibilidad zootécnica
– Proximidad genética (marcadores genéticos)
Calcular el número de generaciones de
retrocruzamiento necesarias para
considerar una población absorbida
Generación
de
retrocr.
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
Media
0,5
0,25
0,125
0,063
0,031
0,016
0,008
Desviación
0
0,035
0,029
0,02
0,014
0,009
0,006
Extremo
sup.
0,5
0,32
0,18
0,1
0,06
0,03
0,02
Calcular el número de dosis necesaria
para conseguir una gestación
• Esta en función de estudios de calidad
seminal y de capacidad fecundante
experimental.
Número de crías obtenidas
ND:---------------------------------------------------Numero de dosis empleadas
Calcular el número de dosis
necesarias para completar el
banco
El número de dosis de semen necesarias (D) se obtiene de:
D=dHnp
Donde d es el número de dosis para obtener un parto; np es
el número de partos en la vida de una hembra; H es el
número de hembras que van a ser inseminadas en el
proceso de reconstrucción bien sean exóticas o
pertenecientes a cualquiera de la generaciones en el
proceso de absorción.
H= NH(r+r2+r3+…+rn)
Donde NH es el número de hembras que queremos
reconstruir; n el número de generaciones de
retrocruzamiento, y r es la inversa de la vida productiva
de las hembras fértiles obtenidas desde cada hembra
reconstruida.
Por tanto; D=dNH(r+r2+r3+…+rn)np
Calcular el número de sementales
crioconservados
• Depende de:
– Capacidad fecundante del semen
– Tamaño efectivo deseado
– Incremento admisible de la consaguinidad por
generación y año.
– Número de hembras a reconstruir.