A Visão Genética que Você Precisa para Construir a Melhor Estratégia de Seleção
Criar o futuro do seu rebanho leiteiro fica inegavelmente mais fácil com a execução correta de uma estratégia de cruzamentos potencializada por testes genômicos. Os testes genômicos permitem que o produtor classifique os animais de seu rebanho de acordo com suas características de produção, tipo e saúde, assim como sua eficiência de conversão alimentar, além de identificar animais que produzem proteínas benéficas no leite e anomalias genéticas. Utilizar os testes genômicos de forma bem sucedida, como parte da sua estratégia de cruzamentos, tem como base o conhecimento dos dados disponíveis e como utilizar estes dados de forma correta para tomar as melhores decisões genéticas.
A genômica combina os cruzamentos tradicionais baseados em pedigree e biologia molecular a fim de fornecer uma ferramenta que nos permita predizer a performance futura dos animais que são muito jovens para terem testes de progênie. Ainda é possível realizar grandes melhoras em ganho genético ao aumentar a acurácia da seleção com a testagem genômica. Combinar a genômica com outras biotecnologias, como o sêmen sexado, pode aumentar rapidamente o ganho genético e consequentemente a lucratividade do rebanho. Desde a introdução da genômica na indústria leiteira, em 2009, tem ocorrido uma redução significante na idade com a qual os pais são selecionados e um maior progresso genético nos últimos 10 anos do que nos 50 anos anteriores, desde a introdução da inseminação artificial (figura 2).
Os testes genômicos fornecem informações valiosas sobre produção, tipo e saúde das fêmeas, permitindo que os produtores as classifiquem de acordo com seu mérito genético. Isso permite a identificação das melhores fêmeas para a produção de animais de reposição e a tomada de decisões genéticas importantes, como a utilização de animais de baixo valor genético em uma estratégia Beef on Dairy, extraindo um valor maior dos bezerros como gado de corte. A testagem genômica também pode incluir outras informações importantes de marcadores e haplótipos, que ajudam o produtor de leite a disseminar os marcadores desejados em seu rebanho, como a Beta-Caseína A2 e a BB Kappa Caseína, evitando mesmo tempo a propagação de haplótipos negativos que podem reduzir a fertilidade e a lucratividade do rebanho.
No passado, a média dos pais era utilizada para predizer o potencial da progênie. Porém, essa abordagem tem uma baixa precisão para identificar os melhores animais do rebanho. Diversos produtores começam a utilizar os testes genômicos e descobrem que possuem uma taxa de identificação incorreta de cerca de 30%. As médias dos pais tem uma confiabilidade de cerca de 30% enquanto que a predição genômica tem de 60-70% de confiabilidade. Ao utilizar as médias dos pais para tomar decisões de cruzamento, podem haver custos de oportunidade ao tomar a decisão errada. Por exemplo, ao inseminar uma fêmea com sêmen sexado acreditando que ela está no TOP 3 da sua fazenda de acordo com um NM$ baseado na média dos seus pais, um investimento de longo prazo na genética daquela fêmea terá sido feito se você mantiver sua filha no rebanho. Essa mesma fêmea poderia ter sido testada geneticamente e identificada entre o ? das piores vacas do rebanho, sendo a melhor decisão a ser tomada a sua inseminação com o sêmen de uma raça de corte. Assim, essa fêmea deveria ter tido uma gestação final ao invés de uma gestação que levaria a propagação de sua genética inferior pelo rebanho.
A Equação de Reprodutores mostrada na figura 4 calcula o ganho genético por ano ao multiplicar a acurácia das decisões de seleção pela intensidade de seleção e a variação genética. Este valor é dividido pelo intervalo de geração para fornecer o ganho genético que pode ser atingido a cada ano. A utilização de sêmen sexado influencia a intensidade de seleção que faz parte dessa equação. O sêmen sexado permite que mais fêmeas sejam criadas quando comparado ao sêmen convencional. Se as melhores fêmeas forem selecionadas para produzirem os animais de reposição, a intensidade de seleção será maior. A genômica influencia duas peças dessa equação: acurácia e intervalo de geração. A genômica aumenta a acurácia e, portanto, o ganho genético, além de influenciar o intervalo entre gerações. Se as melhores fêmeas responsáveis por produzir os animais de reposição forem selecionadas antes de sua idade reprodutiva, o intervalo de gerações do rebanho pode diminuir.
A confiabilidade do teste genômico é uma função da acurácia e da quantidade da informação fenotípica de cada característica avaliada em uma população e sua herdabilidade. As características de produção possuem uma confiabilidade de 75%, enquanto que características de saúde tem uma herdabilidade média de 50%. A confiabilidade média de diferentes características é mostrada na figura 5.
Um haplótipo é um trecho do DNA que é herdado em conjunto, enquanto que o marcador ou teste SNP é a mutação real que pode estar causando a anormalidade. Um marcador ou teste SNP que aponta a mutação causal é mais preciso em comparação com um haplótipo, em que a associação com esta mesma mutação pode desaparecer ao longo das gerações. A Genetic Visions ST fornece o pacote de marcadores mais abrangente do mercado, que estão agrupados em três categorias: marcadores de proteína do leite, anomalias genéticas e outros, que incluem o marcador de dominância vermelha. Toda essa informação é extremamente benéfica para os produtores de leite tomarem as melhores decisões de cruzamentos. Marcadores benéficos, como os de proteína do leite, podem ser identificados e usados para decisões sobre seleção, como as vacas que serão usadas para a produção de fêmeas de reposição. Haplótipos negativos podem ser facilmente manejados pelo programa Chromosomal Mating da ST Genetics, em que animais carreadores dos mesmos haplótipos negativos não serão cruzados entre si, evitando que os efeitos negativos desse haplótipo sejam expressos na geração seguinte. A figura 6 mostra alguns dos haplótipos que afetam a fertilidade e a sobrevivência dos animais.
O índice EcoFeed permite que os produtores de leite maximizem a eficiência da conversão alimentar de seus animais adicionando o EcoFeed à lista de características a serem priorizadas em seu rebanho. O índice EcoFeed é um índice de conversão alimentar baseado nas informações fenotípica e genotípica de quase 5.000 fêmeas que fazem parte dos testes de progênie de diferentes touros. A progênie dos touros é avaliada pela classificação das fêmeas com base em sua eficiência em converter a energia dos alimentos em produtos. Ao utilizar o banco de dados de informações fenotípicas e genotípicas, a STGenetics consegue fazer previsões genéticas dos animais relacionados com alta precisão. Os rankings EcoFeed são baseados em um sistema de base 100. Cada 5 pontos acima de 100 equivalem a uma libra a menos de alimento sendo consumida por novilha por dia. Os escores do EcoFeed são valores de reprodução. Isso significa que uma novilha com escore 110 irá consumir 2 libras a menos de alimento/dia quando comparada as outras fêmeas do rebanho. Para saber o que ela irá transmitir para seus descendentes, basta dividir este valor por 2. Os produtores de leite que selecionam animais com altos índices EcoFeed em conjunto com outras características de importância econômica podem esperar economizar em gastos com alimentação no futuro. A figura 7 mostra um exemplo de como os custos com alimentação podem ser reduzidos dependendo do escore EcoFeed de uma fêmea.
Existe vantagem em aumentar a densidade do chip em avaliações genômicas?
Essa é uma pergunta bastante complexa que pode ser respondida de duas formas. A primeira leva em consideração uma visão mais geral, a segunda é mais específica para as avaliações de leite realizadas nos EUA. De forma geral, quanto mais marcadores forem testados melhor, mas nem todos os marcadores são criados igualmente. O impacto do número de marcadores na confiabilidade da predição genômica depende da herdabilidade das características, do número de genes envolvidos, da estrutura da população e da tecnologia de chip utilizada. É por isso que a ST Genetics desenvolve suas próprias matrizes, para se beneficiar das informações disponíveis mais recentes e continuar atualizando seu sistema sempre que necessário. A STgenetics quer fornecer aos seus clientes a informação mais precisa possível, para que eles possam tomar as melhores decisões para sua fazenda. De forma mais específica, as avaliações genômicas de rebanhos leiteiros dos EUA, conduzidas pela CDCB, são baseadas em marcadores pré-selecionados com cerca de 80k SNPs. Porém, o fator de sucesso mais importante de qualquer teste genômico é o quão confiável são os seus genótipos. Os testes genômicos utilizados pela Genetic-Visions ST, Vision+20 e Vision+75, possuem uma precisão compatível com o painel de CDCB acima de 98%, o que torna estas matrizes quase perfeitas quanto as previsões genômicas.
Quando 99% do genoma é igual entre dois indivíduos não é necessário reportar todas a sua sequência, apenas as variações existentes entre eles. Estas variações são conhecidas como SNPs ou polimorfismos de nucleotídeo único (Figura 8). Um SNP é a variação de apenas um nucleotídeo em um ponto específico do genoma. O efeito dos SNPs pode ser mensurado pela avaliação do fenótipo dos animais que possuem o mesmo SNP. Novas tecnologias, como o sequenciamento completo do genoma, permitirão que façamos um trabalho ainda melhor ao identificar variações e aumentar a profundidade das informações relatadas e incluir novos genes; porém, para as produções comerciais de leite não há necessidade de se relatar a sequência completa do genoma.