Assessment of the usefulness of genomic information in the latxa dairy sheep breeding program

Résumé

Los avances acaecidos en el área de la genética molecular y de la informática han revolucionado el campo de la mejora genética animal, ya que abren la posibilidad de incorporar la información genómica de cada individuo en los modelos de evaluación genética. La implementación de la selección genómica (SG) en programas de ovino lechero ha sido limitada, principalmente debido a la presencia de una gran variedad de razas con tamaños poblacionales pequeños, un menor uso de la inseminación artificial (IA), controles de rendimientos heterogéneos y un menor valor económico. Por todo ello, la implementación de la SG en ovino lechero ha seguido diferentes estrategias en función de cada raza y sus características. La raza Latxa es una población autóctona de la Comunidad Autónoma Vasca y Navarra, está dividida en tres variedades (Latxa Cara Negra de Euskadi: LCNEUS; Latxa Cara Rubia: LCR y Latxa Cara Negra de Navarra: LCNNAF) y cada una de ellas dispone de su propio programa de selección. Estudios previos sobre la inclusión de información genómica en las evaluaciones arrojaron resultados no concluyentes. Por lo tanto, el principal objetivo de esta tesis doctoral es analizar la potencial implantación de la SG y el uso de la información genómica en la raza de ovino lechero Latxa. El primer estudio analizó la estima de coeficientes de consanguinidad, parentesco y censo efectivo (N_e) en base a información de pedigrí e información genómica, empleando dos metodologías diferentes en el último caso. El incremento de la consanguinidad obtenido fue moderado en todos los casos, reflejando el correcto manejo realizado dentro del esquema para controlar la consanguinidad. Como es de esperar, los resultados fueron diferentes en función de la fuente de información y metodología empleadas. Sin embargo, los resultados fueron consistentes y mostraron que las poblaciones negras (LCNEUS y LCNNAF) tienen un mayor aumento de la consanguinidad y menores N_e que la población LCR. Esto se atribuye a que esta última variedad, desde el año 2010 está importando de forma sistematica material genético de la raza francesa Manech Tête Rousse (MTR) y en consecuencia presenta un mayor N_e, un menor aumento de consanguinidad y simultáneamente un aumento significativo del parentesco entre ambas poblaciones. El segundo estudio abordó el efecto de incluir información genómica en las evaluaciones para producción de leche comparando mediante validación cruzada la precisión obtenida en evaluaciones por pedigrí (BLUP) frente a la obtenida en evaluaciones genómicas (ssGBLUP). En una primera fase se utilizó la información genómica disponible que correspondía a machos de IA y se modeló la genealogía faltante a través de metafundadores. Aunque los resultados mostraron sesgos y dispersiones favorables, la inclusión de la información genómica no aumentó ni disminuyó la precisión de predicción para ninguna de las razas. Posteriormente, en una segunda fase se repitió el análisis al disponer de un mayor número de animales genotipados que además de machos de IA incluía machos de monta natural y hembras. Se aplicó la misma metodología (excepto por el uso de grupos genéticos en lugar de metafundadores) y se evaluaron las tres poblaciones de Latxa. Los resultados fueron similares para ambas metodologías de evaluación en términos de sesgo y pendiente. Sin embargo, a diferencia del estudio anterior, incluir la nueva información genómica mejoró la precisión de las predicciones genómicas. Concretamente, el aumento de precisión en las poblaciones de LCNEUS y LCR estuvo en torno al 14 %, con poblaciones genotipadas cercanas a 1000 individuos, mientras que en LCNNAF, con una población genotipada 50 % menor, el aumento de precisión se situó en torno al 5 %. Finalmente, el tercer estudio fue un trabajo de simulación desarrollado con el fin de comparar diferentes estrategias de genotipado para conformar la población de referencia. Dicha comparación se realizó en términos de precisión de predicción de evaluaciones genéticas (BLUP) y genómicas (ssGBLUP) para producción de leche. La simulación se realizó en base a la estructura fenotípica, genómica y genealógica real de las poblaciones de raza Latxa, limitando el número máximo de individuos genotipados al año teniendo en cuenta las restricciones económicas del esquema. Como se esperaba, el aumento del tamaño de la población genotipada aumenta la precisión de predicción. Sin embargo, la estructura de dicha población influye de forma importante. Así, el genotipado de machos no conectados genealógicamente con la población no influyó en la precisión, por mayor que fuera el número. También se constató que la inclusión de hembras en la población de referencia es muy beneficiosa, obteniéndose aumentos de precisión de entre 10 y 50 %. Diferentes proporciones del número de machos y hembras genotipadas no reportaron diferencias de precisión. Por lo tanto, teniendo en cuenta los estudios realizados en el contexto de esta tesis, se puede concluir que el uso de la información genómica en las evaluaciones genéticas para producción de leche en la raza Latxa es beneficioso y que dadas las características de la raza, incluir hembras en la población genotipada de referencia sería una buena opción. Además, disponer de información genómica ha permitido obtener estimas de consanguinidad y parentesco precisas de las poblaciones de Latxa, mostrándose como una herramienta de gran utilidad para la gestión de las poblaciones.