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Evaluación Integral de
Todas las Razas Lecheras
Impacto del Cambio de Modelo || Antecedentes || El Modelo Animal Integral || Consanguinidad y Heterosis || Bases Geneticas || Tendencias Geneticas || Evaluacion de Raza || Recursos Adicionales
Los datos de todas las razas, incluyendo las cruzadas, ahora son combinados y analizados juntas en un modelo animal (Integral). Todos los parientes, independiente de su composición racial, contribuyen a la evaluación genética de cada animal, y más vacas son comparadas en grupos de manejo, en hatos con múltiples razas y animales cruzados. Previamente, muchos animales cruzados eran excluidos, a menos que fueran registrados en los libros de registro de un programa de expansión de una asociación racial. Los rasgos procesados con el modelo Integral son Producción, Vida Productiva (PL), Evaluación de Células Somáticas (SCS) y Tasa de Preñez de las Hijas (DPR). Los modelos multiraza han sido aplicados para cabras desde 1988 y para Facilidad de Parto de Holstein y Pardo Suizo desde 2005.Las evaluaciones son calculadas inicialmente para todas las razas y luego son convertidas a la tradicional base genética de cada raza antes de publicarlos a la industria lechera. El efecto de heterosis (vigor híbrido) es substraído de cada rasgo en el modelo Integral, pero cuando las evaluaciones de animales cruzados son convertidas a una escala de evaluación de raza pura, la heterosis esperada, cuando las cruzadas son apareadas con puras, es incluida en las Habilidades Predichas de Transmisión (PTA).
Impacto del Cambio de Modelo
Para determinar el impacto de cambiar a un modelo Integral, que incluya animales cruzados, las evaluaciones Integrales fueron calculadas de datos disponibles de las evaluaciones oficiales de Febrero 2007. Los promedios raciales para toros activos en Inseminación Artificial (IA) fueron comparados por el modelo de evaluación:
El modelo Integral debe permitir a los programas de prueba de progenie, incrementar el número de apareamientos de toros jóvenes con vacas de otras razas, porque todas las hijas contribuyen al PTA. Toros Milking Shorthorn y Pardo Suizo tuvieron incrementos significativos en número de hijas (50% y 16% respectivamente) para los datos del modelo Integral de Febrero 2007, mientras que los Ayshire, Guernsey y Jersey solo tuvieron incrementos modestos (6 a 8 %). Algunos niveles de confianza calculados bajaron debido a que 1) algunos grupos de manejo que abarcaban 4 meses solo incluyeron 2 meses, 2) la variación del efecto ambiental permanente para rasgos de producción se vio incrementada para Jersey y Pardo Suizo (se usa ahora 0.18 de variación total para todas las razas), y 3) se corrigió un error en los cálculos de confianza para razas con poblaciones pequeñas (las contribuciones de hijas sin datos estaban siendo calculadas dos veces, lo cual afectó el nivel de confianza pero no los PTAs).
Las evaluaciones del modelo Integral aplicadas a los datos de Febrero 2007 están disponibles para toros en formato 38 y para vacas (incluye las élite y las “grade” de alto valor) en formato 105. La mayoría de las vacas "grade" de alto valor, para algunas evaluaciones raciales, son cruzadas. Cambios en PTA y Confianza fueron resumidos para los toros top previamente evaluados en cada raza, basado en Mérito Neto.
Para algunos toros individuales, los PTA cambiaron porque los estimados genéticos de ancestros de otras razas, que no habían sido previamente incluidos en la evaluación, son usados ahora en el modelo Integral. Además, alguna información de animales cruzados que habían sido incluidos en evaluaciones inter-raza, debido a la expansión de sus libros de registro contribuye diferentemente a las evaluaciones Integrales. Por ejemplo, el libro Jersey incluye cruzadas con toros Jersey, pero madres de otras razas. Estas madres eran agrupadas con madres Jersey sin tener información sobre la evaluación en su propia raza. Debido a que la mayoría de las Holstein tienen un mérito genético mas alto para producción que las Jersey, vacas cruzadas Jersey de madres Holstein habían sido sub-evaluadas para producción de leche por el modelo inter-racial, pero ahora son correctamente acreditadas por el modelo integral, que agrupa las madres de cruzadas según la raza apropiada. En contraste, los padres Jersey de estas vacas cruzadas ya no reciben crédito injustamente por el adicional rendimiento de las madres Holstein, y por lo tanto, los PTA leche de esos toros ha bajado. La situación opuesta se aplicaría para PL y DPR porque los Jersey tienen mayores estimados raciales para el mérito genético de esos dos rasgos comparados a Holstein, y los PTA para PL y DPR de toros Jersey con hijas cruzadas de madres Holstein, mejoraron al compararlos con las pruebas inter-razas de Febrero 2007.
Los cambios en los promedios y las Desviaciones Standard (SD) para rasgos de producción entre evaluaciones Integrales e inter-raciales, fueron documentados para vacas y toros en la población de referencia, nacidos en los últimos 10 años:
Los PTA de rasgos de producción de las vacas en la población de referencia tuvieron un incremento pequeño, y las Desviaciones Standard se redujeron un poco o no cambiaron para todas las razas excepto Milking Shorthorn. Los cambios grandes para Milking Shorthorn probablemente fueron resultados de su pequeña población y gran número de vacas cruzadas. Tal como se esperaba, las evaluaciones en Holstein se mantuvieron estables o cambiaron muy poco. Los promedios de PTA generalmente decrecieron mas para toros USA que para toros extranjeros, pero los PTA de Desviaciones Standard decrecieron mas para toros extranjeros que para toros USA en Leche, y en Pardo Suizo en rendimientos de grasa y proteína.
Diferencias entre PTA y Promedio de Padres para toros nacidos después de 2000, también fueron comparadas para evaluaciones Integrales, y para Febrero 2007 para evaluaciones inter-raciales:
La relación entre PTA y Promedio de Padres no fue afectado por los cambios del modelo Inter-Racial al del modelo Integral.
Las evaluaciones Integrales fueron probadas por el Servicio Internacional de Evaluacion de Toros (Interbull; Uppsala, Suecia) en Marzo 2007, y el promedio de correlaciones genéticas de USA con otros países, generalmente cambiaron en menos de 0.01. Las excepciones fueron las correlaciones que aumentaron en 0.02 para PL y 0.01 para SCS en Jersey, y 0.01 para PL en Ayrshire, y reducciones de correlación en 0.01 para rendimiento de grasa y SCS en Pardo Suizo.
Las evaluaciones de Interbull en escalas extranjeras fueron convertidas a la escala USA con fórmulas de conversión de las evaluaciones Interbull de Marzo 2007, para permitir una comparación directa de evaluaciones extranjeras con las evaluaciones USA Integrales. Las evaluaciones USA y extranjeras de los 4 toros top en Mérito Neto de Febrero 2007, fueron examinadas para Pardo Suizo, con grandes cambios en las evaluaciones y suficientes hijas extranjeras para comparar:
Aunque los PTA Integrales USA para todos los rasgos de producción decrecieron substancialmente de las pruebas oficiales de Febrero 2007, los PTA inter-raciales para Agenda y Excite, sus PTA inter-razas todavía eran mas altas que sus PTA convertidas de Suiza y Alemania-Austria. Even tenia menos hijas cruzadas y menores reducciones en PTA, y sus PTA Integrales de USA estaban casi a los mismos niveles que sus PTA convertidos de Italia y Alemania. Pronto también tuvo fuertes reducciones en PTA; sus PTA Integrales están más alejados que sus PTA convertidos de Alemania pero más cerca que sus PTA convertidos de Italia. Las correlaciones genéticas con los USA son 2 o 3 % más altos para Italia que para Alemania-Austria. El modelo Integral es más efectivo que el modelo Inter-Racial para incluir información de hijas cruzadas sin favoritismo.
Antecedentes
Antes de Mayo 2007, las evaluaciones genéticas en los EE UU comparaban animales dentro de la misma raza. El Modelo Animal de USA fue implementado en 1989 para calcular PTAs comparando datos de vacas de cada raza dentro de un hato, grupo de lactación (primera vs. otras), y grupos de manejo (período seco de 2 meses o mas); los datos Holstein también fueron comparados entre vacas por su estado de registro. Con ese sistema, cada raza usaba distintos archivos de pedigrí, grupos de contemporáneas y distintas poblaciones de referencia. Las Holstein eran comparadas con Holstein, Jersey con Jersey, y asi sucesivamente. Los datos de animales cruzados, a menos que fueran parte del programa de expansión de una asociación racial, no eran incluidos. Los datos de hijas de toros de otras razas como Rojo Sueco, Montbeliarde y Normando, también eran excluidos de la evaluación. El aumento de los cruzamientos en los USA generó solicitudes de la industria lechera para evaluar el mérito genético de animales cruzados que estaban siendo excluidos. Por lo tanto, el modelo Integral de evaluación animal fue desarrollado para incluir puras y cruzadas de todas las razas juntas en evaluaciones genéticas rutinarias.
El Modelo Animal Integral
El modelo animal Integral incluye datos de lactancia desde 1960 hasta la fecha, incluyendo datos de animales cruzados. El número total de vacas con datos en la base de datos nacional al año 2006, pasó de 10 a 22 millones para leche, grasa, proteína, SCS, PL, y DPR.
El status de pureza esta basado en el coeficiente de heterosis de un animal, una medida del vigor híbrido. Animales con coeficiente de heterosis entre 0 a 25% eran definidas como puras por cruzamiento (Absorción), con coeficiente entre 26 a 50% como retrocruzadas, y con coeficiente entre 51 a 100% como cruzadas. La composición racial de la población de vacas de primera lactancia en 2004 era 90.9% Holstein, 6.2% Jersey, 0.8% Pardo Suizo, 0.4% Guernsey y 0.3% Ayrshire.
Los pedigríes de mas de 46 millones de vacas lecheras fueron rastreadas hasta sus ancestros originales con datos computarizados, con un límite de nacimiento en 1950, porque los datos de ancestros mayores no estaban incluidos en la base de datos nacional. La mayoría de los animales (99%) tuvieron ancestros de solo una raza. De ellos, más de 350,000 tenían composiciones raciales con menos de 94% de una raza y más de 6% de otra, porque el cruzamiento ocurrió dentro de las cuatro generaciones mas recientes. El porcentaje de raza primaria actualmente es reportado para toros y vacas con pedigríes que contienen más de una raza.
El agrupar padres desconocidos es necesario en el cálculo de evaluaciones genéticas para justificar cambios en el mérito genético en el tiempo. Grupos de padres desconocidos, en el modelo animal, son separados por raza, ruta de pedigrí (madres de vacas, padres de vacas y padres de los toros), origen nacional (USA o extranjero) y año de nacimiento. Los grupos son formados cuando incluyen al menos 500 animales en un período de tiempo y al menos 2,000 animales a través de los años. El patrón de agrupamiento es similar al de las evaluaciones holandesas, excepto que ellos solo requieren 40 animales por grupo. Se necesitan números mayores para rasgos con baja heredabilidad. Ancestros cruzados sin datos y solo una progenie son tratados como padres conocidos para que los animales con datos puedan estar ligados a grupos de ancestros puros.
Factores multiplicativos para ajustar por edad, # de partos, y época de parto, antes del análisis Integral, están ajustados a un standard de 36 meses de edad, igual que se hacía para el análisis inter-raza. Los rendimientos ajustados son menores que los equivalentes adultos como por un 5% para Guernsey; 10% para Holstein, Jersey y Ayrshire; y un 15% para Pardo Suizo y Milking Shorthorn. La raza del padre es usado para ajustar los datos de las cruzadas. Factores Holstein son aplicados si el padre era cruzado o si la raza de la vaca no era Ayrshire, Pardo Suiza, Guernsey, Holstein, Jersey o Milking Shorthorn. Factores adicionales de edad-paridad-región-tiempo han sido incluidos en el modelo animal para justificar los cambios graduales que han ocurrido después que los preajustes multiplicativos fueron implementados en 1995 son estimados como efectos uniformes para evaluaciones Integrales.
Hay varianza entre razas y hatos de registros fenotípicos y efectos genéticos. Los ajustes para varianzas heterogéneas de hatos fueron modificados para el análisis Integral. Los ajustes son aplicados a todos los registros de leche, grasa, proteína y DPR, pero las tasas de varianza estimada son calculadas usando registros completos. Previamente, solo se utilizaban datos con una tasa de colección de 95% o más, pero la tasa de colección que se puede usar ahora es del 92%. Algunos hatos en pruebas am/pm con largos intervalos entre pruebas, previamente tenían pocas o ninguna vaca incluida en el estimado de varianza del hato, y en su lugar recibían la varianza promedia de región/raza. Datos con una tasa de colección de menos del 92% no contribuyen a la tasa de estimados de varianza del hato, porque se usan procedimientos separados para ajustar varianzas y pesos para datos incompletos (RIP). Para hatos multiraciales, la varianza entre hatos sería sobreestimada si no se tomara en cuenta las diferencias entre razas. Los ajustes de varianza de leche, grasa y proteína, previamente estaban basados en tasas de varianza de leche, pero en el análisis Integral se usan las varianzas de rendimiento de grasa porque las vacas cruzadas son más similares a las puras en rendimiento de grasa que en rendimiento de leche o proteína. Las dos revisiones a los ajustes para las varianzas en hatos multiraciales pueden causar cambios en las evaluaciones para vacas con desviaciones de rendimiento extremas, o en hatos con varianzas inusualmente altas o bajas. Ajustes de varianza para PL y SCS no habían sido usados en evaluaciones previas inter-raciales, y no están incluidas en las evaluaciones Integrales. Los datos para razas que no sean Holstein son ajustados para hacer que la varianza genética sea igual al de las vacas Holstein.
Se definían distintos grupos de manejo en las evaluaciones inter-raciales para Holstein registradas o "grade", si al menos 5 vacas de cada tipo estuvieran presentes, mientras que las vacas de otras razas eran agrupadas juntas independientemente de su estado de registro. En las evaluaciones Integrales, las cruzadas son agrupadas junto con las registradas y/o "grade", para poder estimar diferencias raciales. Vacas cruzadas hijas de toros Holstein son tratadas como “grade”, pero toda vaca hija de toros de otras razas es tratada como pura-por-cruce y agrupada con otras vacas puras-por-cruce.
La heredabilidad de rasgos de producción en el modelo animal inter-racial era mas alto para Jersey y Pardo Suizo (0.35) que para otras razas (0.30). Para el modelo Integral, todas las heredabilidades están puestas en 0.30, y la mayor heredabilidad efectiva para Jersey y Pardo Suizo se logra ajustando para arriba el valor de la longitud de su gestación.
Consanguinidad y Heterosis
El modelo Integral provee evaluaciones mas precisas porque se incluyen interacciones genéticas como consanguinidad y heterosis. Pero la selección y el apareamiento (en vez de solo selección) deben ser considerados cuando se esta usando estas evaluaciones. Debido a que la consanguinidad y la heterosis son efectos genéticos, los PTA son ajustados para que midan el mérito genético promedio de animales cuando son apareados a la población actual.
Se introdujeron ajustes a la consanguinidad para evaluaciones inter-raciales en Febrero 2005 e incluyen en el modelo una regresión sobre consanguinidad asi como la regresión multiplicada por la Consanguinidad Futura Esperada (EFI) en el PTA. La población usada para calcular el EFI fue revisada y esta actualizada. El tamaño de la muestra subió de 600 a 1000 animales y ahora incluye vacas y novillas nacidas durante los últimos cuatro años, en vez de solo vacas de tres años de edad. Este cambio asegura una muestra genética más amplia, especialmente para razas con poblaciones más pequeñas que pudieran tener solo unos cuantos toros populares en determinado año. Las hembras cruzadas son excluidas de esta muestra puesto que se requiere que la madre, la abuela materna y la bisabuela materna tengan todas el mismo código de raza que el animal muestreado. Por lo tanto, la EFI predice la consanguinidad promedia cuando es apareada a recientes puros-por cruce.
Los ajustes a la heterosis fueron introducidos con las evaluaciones Integrales. El modelo incluye una regresión sobre los coeficientes de heterosis. Cuando los PTA son convertidos a una escala de evaluación pura-por-cruce, el cálculo de la heterosis esperada cuando un animal es apareado a un puro-por-cruce reciente de esa raza, es incluido en los PTA.
Bases Geneticas
Las evaluaciones del modelo Integral pueden ser reportadas sobre una base sencilla o convertidas a bases separadas para cada raza. Una base para el modelo Integral fue calculada usando el promedio del rasgo de todas las vacas nacidas en el 2000, y luego se calcularon bases inter-raciales del PTA de vacas con un coeficiente de heterosis menor al 50% (se excluyeron todas las cruzadas y la mayoría de las retrocruzadas). Para razas con los porcentajes más altos de cruzadas, las bases inter-raciales bajo el modelo Integral, cambiaron de las bases previas inter-raciales, porque las vacas cruzadas de primera y segunda generación no eran incluidas en la población de referencia. Pero, vacas que eran 7/8 pura-por-cruce o mas, eran incluidas. El PTA para cada raza es ajustado a la base inter-racial tal como se había hecho para evaluaciones previas inter-raciales.
Las conversiones entre las bases Integrales e inter-raciales involucran tanto un promedio racial asi como una desviación standard para rasgos con ajustes de varianza que difieren por raza:
PTA Inter-Racial = (PTA Integral – promedio racial) X (SD Racial / SD Holstein);
PTA Integral = [PTA Inter-racial X (SD Holstein / SD Racial) + Promedio Racial.
Tendencias Geneticas
Una corrección distinta a los cálculos de ajuste a la paridad para vacas que cambiaron de hatos, resultó en una tendencia genética como 3% mas baja para todos los rasgos excepto PL. Esa tendencia mas baja frecuentemente generaba cambios considerables en PTA de animales nacidos en los 1960s y 1970s, y menos cambio en la dirección contraria para la mayoría de animales de interés actual. Aunque el impacto sobre las posiciones de toros y vacas es mínimo, la reducción en mérito genético estimado para rasgos de producción, especialmente para toros activos en IA, probablemente sea decepcionante para criadores Pardo Suizo, Guernsey y Jersey.
La tendencia genética estimada para DPR es ahora mas negativa porque la estimada repetibilidad para DPR fue incrementada. La previa repetibilidad estimada era 0.13, y la varianza ambiental permanente de 0.05 fue obtenida restando la heredabilidad de 0.04 y la interacción hato X toro de 0.04. Ese estimado para varianza ambiental permanente era muy bajo porque los hatos muchas veces contienen varias media-hermanas paternas, pero el estimado de repetibilidad no incluía el término de interacción. Los estimados de tendencia genética para DPR son sensitivos a esos parámetros, y nuevos valores de parámetros de 0.12 para la varianza ambiental permanente y 0.20 para repetibilidad, mejoraron las pruebas de tendencia 1 y 2 de interbull. Las tendencias para otros rasgos eran mucho menos sensitivas a cambios de repetibilidad. Para vacas con varias lactancias y para toros con hijas con varias lactancias, reportaron reducciones en la confianza del DPR, y la confianza del Mérito Neto también bajó levemente debido a la mayor repetibilidad. Las caídas genéticas pasadas en fertilidad eran mayores que las originalmente reportadas, y los estimados revisados son mas consistentes con tendencias reportadas por investigadores en otros países.
Evaluacion de Raza
La evaluación de raza para vacas ha sido agregada al registro de evaluación de la vaca (formato 105) asi como el coeficiente de heterosis de la vaca. Para la mayoría de los animales la evaluación de la raza es simplemente el código racial en la identificación del animal. Pero, las evaluaciones para animales cruzados con código racial XX son reportados en base a la raza del padre porque ese generalmente es la raza de interés. Esa asignación de raza puede causar alguna confusión porque las evaluaciones de animales de cruces recíprocos están sobre bases diferentes. Animales con códigos raciales, diferente a las razas tradicionalmente evaluadas (Ayrshire, Pardo Suizo, Guernsey, Holstein, Jersey o Milking Shorthorn), también son reportados en base a la raza del padre. Si el código racial del animal ni el código racial del padre es uno de las razas tradicionales, Holstein será la raza base de la evaluación. Una excepción es que animales con códigos raciales NR, SR, y RE, tienen evaluaciones reportadas en la base Ayrshire, para ser consistentes con la política de interbull. Las Rojo Y Blanco (WW) continúan siendo reportadas en base Holstein, y otras razas como el Montbeliarde (MO) o el Lineback (LD) también son reportados en la base Holstein porque el número de las vacas no es suficiente para determinar bases separadas.
Los criadores y promotores deben estar seguros de comparar solo PTAs sobre la misma base, lo cual puede ser difícil si existieran cruces recíprocos (Jersey X Holstein y Holstein X Jersey) en el mismo hato. En el futuro (quizás con el siguiente cambio en la población de referencia), las evaluaciones Integrales y las cruzadas podrán reportarse sobre la base genética Integral, para simplificar la selección.
Recursos Adicionales
- VanRaden, P.M., M.E. Tooker, J.B. Cole, G.R. Wiggans, and J.H. Megonigal, Jr. 2007. Genetic evaluations for mixed-breed populations. Journal of Dairy Science 90:2434–2441.
- VanRaden, P.M., M.E. Tooker, J.B. Cole, G.R. Wiggans, and J.H. Megonigal, Jr. 2007. Genetic evaluations for mixed-breed populations. PowerPoint presentation at the 2006 joint annual meeting of the American Dairy Science Association and the American Society of Animal Science.
- Trait evaluation descriptions
- Trait breed genetic differences, genetic standard deviation ratios, base cow phenotypic averages, and heterosis
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