UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – SETOR PALOTINA
ANA PAULA BACKES
HIDEMI NISHIMURA
JOÃO HENRIQUE ROMERO
LETICIA MARCIELLI
PAULA CIBOTTO
PEDRO CAPRA
RAFAEL SANCHEZ
MELHORAMENTO GENÉTICO DE SUÍNOS
PALOTINA
2017
2
ÌNDICE
1. Introdução...3
2. Peculiaridades da Espécie...3
2.1 Cenário da Suinocultura...3
2.2 Histórico do Melhoramento Genético de Suínos ...3
2.3 Raças Utilizadas...4
2.4 Linhas sintéticas ou compostas...6
2.5 Cruzamentos...6
2.6 Gene Halotano...6
3. Metodologia de Avaliação...7
3.1 Coletas de dados...7
3.2 BLUP’s (best linear unbiased prediction)……….7
3.3 Índices de Seleção...8
3.4 Programa de melhoramento...8
3.5 Estrutura de um programa de melhoramento genético de suínos..10
3.6 Conceitos de melhoramento genético aplicados à produção de
suínos...11
3.7 Genética quantitativa e seleção assistida por marcadores...12
4. Uso de Inseminação Artificial (IA)...13
5. Publicações e Resultados...14
5.1 Estimações de parâmetros genéticos em suínos usando Amostrador
de Gibbs...14
5.2 Avaliação genética de características de desempenho e reprodutivas
em suínos...15
6. Conclusão ...16
3
1.
Introdução
A realização de melhoramento genético consiste, basicamente, na geração e difusão do progresso genético. A geração implica na identificação e seleção dos melhores animais, que serão utilizados como reprodutores. A difusão significa a transferência destes animais, seu sêmen ou sua progênie, pura ou cruzada, para os produtores de animais para abate (COSTA et al, 1985). O desempenho zootécnico dos suínos apresentou resultados eficientes nos últimos anos. No que diz respeito à redução de idade de puberdade, numero de leitões por leitegada, taxa de crescimento e conversão alimentar, espessura de toucinho e redução de idade ao abate, foram índices zootécnicos que em associação trouxeram um novo perfil para a espécie suína.
Ganhos genéticos dessa magnitude são obtidos devido à utilização de metodologias estatísticas avançadas e métodos modernos de avaliação genética, os quais consideram o desempenho de suínos avaliados e de seus parentes próximos, em ambientes de granjas núcleo e de granjas comerciais, onde os suínos são efetivamente criados (ABCS, 2014).
Esse aumento na eficiência produtiva dos suínos resultou de mudanças na estrutura de obtenção do melhoramento genético dos suínos, que, a partir de 1970 passou a ser estratificada em granjas núcleos, multiplicadoras e de produção de suínos para o abate. Nesta estrutura, os ganhos genéticos da seleção são intensificados nas granjas núcleos e expandidos nas granjas multiplicadoras, que, aos ganhos genéticos aditivos, acrescentam ganhos epistáticos e de complementaridade aos reprodutores. Estes animais, geneticamente “carregados”, são transferidos para granjas comerciais, onde podem expressar o seu potencial genético na produção de suínos para o abate (INGANG, 2014).
2.
Peculiaridades da espécie
2.1
Cenário da Suinocultura
A carne suína ocupa primeiro lugar na preferência de proteína de origem animal, sendo a mais consumida no mundo todo. Segundo a Associação de Proteína de Origem Animal (ABPA), o consumo no Brasil chega a 15,5 kg per capita. O Brasil ocupa a quarta posição em maior produtor mundial, sendo responsável por aproximadamente 3,6 % da produção além de quarto maior exportador, além desse segmento ser responsável por R$ 62,5 bilhões no PIB nacional no ano de 2015. Dessa forma, aliado as práticas de manejo, nutrição, sanidade e bem estar, o melhoramento genético favorece a velocidade de crescimento da suinocultura, e
permite novos avanços e desafios.
2.2 Histórico do Melhoramento Genético de Suínos
No ano de 1532 os primeiros animais foram introduzidos no Brasil, vindos de Portugal, chamados na época de raças nacionais. Com a criação da Associação Brasileira de Criadores de Suínos (ABCS), em 1958, iniciou-se o controle genealógico da espécie suína além da importação de novas raças exóticas a fim de melhorar a produtividade e aumentar a produção de carne, devido à banha ter sido substituída pelos óleos vegetais, nessa época raças como Duroc foram introduzidas, além de
4 outros materiais genéticos. No ano de 1970 institui-se nos estados de São Paulo, Santa Catarina e Rio Grande do Sul o Teste das Progênies, o qual analisava-se o desempenho dos pais, machos, sobre o teste de desempenho e carcaça das filhas. Também na década de 1970, institui as integrações que favoreceram a disseminação do material genético, e substituição de fêmeas puras por hibridas (F1), destinando animais para abate aumentando dessa forma a heterose, prolificidade dentro da espécie. Além disso, a primeira Central de Inseminação Artificial foi construída, utilizando sêmen de machos geneticamente superiores. Em 1976, do Teste de Performance em Estações Centrais (ETRS), com objetivo de testar animais de granjas distintas, para comparar a qualidade do material genético e encaminhar os melhores machos para a inseminação artificial e reposição dos planteis. Em 1979, a implantação do Teste de Performance na Granja (TG) que, ao permitiu a seleção de machos e fêmeas nas condições ambientais em que iriam se reproduzir, minimizando a interação genética e meio ambiente, garantindo maior resposta à seleção. Em 1980, as Associações de Criadores de Suínos iniciaram “Organização de Programas Estaduais de Melhoramento Genético de Suínos (PEMGS)”, visando estabelecer em cada estado uma pirâmide. Composta em seu topo os“Rebanhos - Núcleo” melhorando as raças puras, na parte central os “Rebanhos - Multiplicadores”, responsáveis pela produção de matrizes, para atender os produtores de suínos de abate, e na base da pirâmide os chamados “Rebanhos- Comerciais”os produtores de animais para abate, que recebendo os reprodutores dos estratos superiores da pirâmide fazem o cruzamento final, aproveitando dessa forma a heterose. Porém acabou-se ficando os rebanhos núcleo praticamente restritos às empresas de melhoramento e às grandes integrações e controladoras do registro genealógico oficial.
2.3
Raças Utilizadas
Atualmente, utilizam-se linhagens sintéticas resultantes de cruzamentos únicos ou múltiplos de fêmeas e machos de duas ou mais raças puras. Assim, forma-se um novo genótipo constituído de genes de cada uma das raças de origem. Os objetivos desses cruzamentos podem ser variados, mas buscam alta prolificidade nas linhagens maternas, e altos rendimentos de carne e eficiência alimentar nas linhas patenas.
Duroc
Desenvolvida no século 19, nos Estados Unidos da América, recebeu contribuição de animais de pelagem vermelha oriundos da Espanha e Inglaterra. A importação para o Brasil foi evidente por volta de 1950. Em relação ao perfil fenotípico, essa raça possui pelagem vermelha que é dada pelo gene E presente no locus E responsável pela recessividade em cruzamentos com animais de pelagens branca ou preta, orelhas do tipo Ibérico, perfil fronto-nasal subconcavilíneo com grande comprimento e altura corporal. Além disso, essa raça possui entre 6 a 7 pares de teto, boa conversão alimentar, e o tamanho das leitegadas são de aproximadamente 10 leitões conforme o PBB (Pig Book Brasileiro). Um ponto negativo é que as fêmeas tem baixa capacidade de produção de leite e pouca habilidade materna. Uma característica marcante é o elevado teor de gordura de marmoreio em relação a outras raças, conferindo sabor e suculência para carne, alem de diminuir a perda de água no momento do resfriamento da carcaça. Em seu genoma, ocorre a ausência do gente Halotano, desta forma pode ser utilizado para produção de carnes in natura.
5 Landrace
Desenvolvida em quase todos os países nórdicos, incluindo Espanha, França, Itália. Os animais apresentam 14 a 17 pares de costela, 6 a 8 pares de tetos, e alta precocidade, grande produção de leite e boa habilidade materna. Em relação à taxa de crescimento e eficiência alimentar possuem bons resultados, além de baixa deposição de gordura. Seu melhoramento genético começou na Dinamarca com objetivo de produzir carne para exportação. Já no Brasil, sua importação ocorreu em 1958 oriundas da Suécia, posteriormente de outros países, originando dessa forma o landrace brasileiro, com grande variabilidade genética. Um fator desfavorável foi a presença do gene halotano em até 30%. Com técnicas de seleção assistida por meio de marcadores moleculares, em 1990 reduziu-se essa expressão e possibilitou carne de boa qualidade. Tem sido usada pra cruzamentos de linhagens maternas, devido sua alta prolificidade e habilidade materna, porém tem capacidade para ser usado em ambas as linhagens.
Large White
Apresenta pelagem branca resultante do alelo dominante I responsável pela inibição da cor. Pequeno porte, corpos curtos e baixos, 6 a 8 pares de tetos. Apresenta orelhas eretas e perfil fronto nasal subconcavilineo a concavilineo. São sexualmente precoces, alta prolificidade, com excelente taxa de crescimento diário e eficiência alimentar. Possuem ausência do alelo halotano e qualidade de carne para consumo in natura ou para produtos cozidos. Em outros países como Estados Unidos, Canadá conhecida como Yorkshire. Utilizado para produzir presuntos curados do tipo "Parma". Machos e fêmeas são cruzados com a raça Landrace para obter embriões heterozigotos com alta produção de leitões por leitegada.
Pietran
Desenvolvida na Bélgica em 1920, como resultado da combinação de suínos Berkshire, normandos e Large white com suínos locais. Suinos Pietran se caracterizam por apresentam pelagem malhada, em tons de cinza, marrom e vermelho, orelhas do tipo asiático, baixa espessura de toicinho, grande musculosidade e conformação de carcaça. Pietran é a que apresenta a menor deposição de gordura e a maior deposição de carne na carcaça. Por causa dessas características, a raça esteve a ponto de desaparecer o decorrer da II guerra mundial, pois a demanda naquela época era grande por gordura animal. A grande musculosidade da raça deve-se à predeve-sença de alta frequência do gene Hal, superior a 90%, que também é o responsável genético pela PSS, que torna os suínos muito susceptíveis a problemas causados por temperaturas elevadas e a manejo incorreto. Quando os animais se encontram em situações de estresse e de desconforto térmico, os portadores de carga dupla do alelo (Hal) apresentam hipertermia maligna e podem vir a óbito, fato que causou o desaparecimento por completo dos primeiros animais trazidos para o Brasil. Os problemas de qualidade da carne (Pse) acusados pelo gene Hal^n despertaram, em 1980, na Bélgica, o interesse em produzir suínos Pietrain homozigotos para o alelo homólogo Hal^N, o que foi obtido por introgressão com genes de Large White. Em consequência disso, machos e fêmeas Pietrain Hal^NN ou Hal^Nn estão disponíveis atualmente no mercado de reprodutores. Além disso, sêmen de macho Hal^NN pode ser encontrado com relativa facilidade em Centrais de Inseminação Artificial europeias.
6 Reprodutores livres do alelo Hal^n têm permitido produzir animais de abate menos susceptíveis ao estresse e com excelente qualidade de carne.
2.4 Linhas sintéticas ou compostas
Resultam do cruzamento único ou sequencial de machos e fêmeas de duas ou mais raças, formando um novo genótipo contendo genes de cada uma das populações de origem. No desenvolvimento de linhas sintéticas, pode-se objetivar: a formação de um novo grupo genético com percentuais fixos de cada uma das raças de origem e a formação de um novo grupo de animais com capacidade genética especifica para uma ou mais características de importância econômica. Na sua formação, deve-se obedecer a algumas regras fundamentais: Certificar-se de que os animais usados nos cruzamentos originais tenham sido intensamente selecionados para as características relevantes e maximizar a variabilidade genética em termos de alores geneticos nos grupos geneticos ou raças de fundação, utilizando o maior numero possivel de animais não aparentados, uma vez formada a nova linha sintética, deve-se melhorá-la por meio da seleção, objetivando obter rapidamente animais genéticamente excepcionais nas características de interesse. Esse novo grupo de animais pode se construir, com o tempo, em uma nova raça. Os objetivos a serem alcançados com linhas sintéticas podem variar, mas geralmente concentram-se em alta prolificidade em linhas sintéticas maternas e em alta eficiência alimentar e rendimento de carne em linhas sintéticas paternas
2.5 Cruzamentos
Cruzamento simples: Fêmeas de uma raça ou linhagem (B) são acasaladas com machos de uma raça ou linhagem (A).É utilizado nos rebanhos multiplicadores para produção de machos e fêmeas F1 ou híbridos.
Cruzamento alternado: Cruzamento entre duas ou três raças ou linhagens, alternando a raça ou linhagem do pai, a cada geração. As fêmeas são acasaladas em cada geração, de forma alternada, com machos de uma das raças puras ou linhagens sintéticas. É um sistema que funciona bem para o criador independente, porque ele faz a reposição de fêmeas com leitoas do próprio plantel.
Cruzamento triplo: Acasalamento de fêmeas F1 ou híbridas com machos de uma terceira raça pura linhagem sintética. Nesse sistema, aproveitam-se as heteroses materna e individual.
Cruzamento duplo entre quatro raças: Acasalamento de fêmeas F1 ou híbridas com machos F1 ou híbridos. Nesse sistema, aproveitam-se as heteroses paterna, materna e individual.
2.6 Gene Halotano
Uma das estratégias adotadas visando aumentar a eficiência da produção e melhorar a qualidade da carne, incrementando a deposição de músculo na carcaça em detrimento da gordura foi o uso de genótipos especializados na produção de carne, que resultou no aumento da frequência do gene halotano nas linhagens terminais. O gene halotano, também conhecido como gene rianodina, é de interesse comercial porque pode promover um aumento de 2 a 4 pontos percentuais de carne na carcaça (SATHER et al., 1991 apud BRIDI et al., 2008. Alguns suínos são extremamente
7 sensíveis ao estresse, nestes animais ocorre uma síndrome (PSS - Porcine Stress Syndrome) que é desencadeada por fatores como, por exemplo: o desmame, exercícios, cópula, mistura com outros animais, transporte e manejo pré-abate.Devido à elevada produção de calor nos animais que desenvolvem a síndrome, esta também é denominada Hipertermia Maligna, o gene halotano, além de determinar a maior predisposição ao estresse em suínos, é responsável pela produção de carcaças com maior produção de carne magra, porém relacionado à produção de carne PSE (do inglês: pale, soft and exudative), um problema grave para a industrialização de carnes.
3.
Metodologia de Avaliação
3.1
Coletas de dados
A taxa reprodutiva e a incerteza relativa ao mérito genético real dos animais são os fatores mais limitantes dos programas de melhoramento. Esses fatores determinam quantos e quais animais devem ser selecionados. Os investimentos dos programas estão, consequentemente, muitas vezes relacionados com a mensuração de características, avaliação genética e técnicas para aumentar os índices reprodutivos.
Registros de produção (medidas fenotípicas) em quantidade e com qualidade possibilitam identificar de modo mais adequado os animais geneticamente superiores, resultando em uma seleção mais acurada e, em conseqüência, na obtenção de maiores ganhos genéticos. Se os recursos forem escassos, pode-se avaliar as características de um grupo limitado de animais, criando então, um grupo elite de animais mais prováveis de serem escolhidos como futuros reprodutores.
Outra opção seria a realização do teste de progênie, o que aumentaria a acurácia de seleção dos machos, especialmente para características de baixa herdabilidade e ou limitadas pelo sexo. As medições representam um investimento e o seu custo-benefício deve ser calculado. Em alguns casos, como nos bovinos leiteiros, a coleta de dados pode ser feita por outros motivos além do programa de melhoramento. Neste caso, maior número de animais pode ser avaliado. Em outros tipos de rebanhos não se justifica coletar dados de toda uma população comercial.
3.2 BLUP’s (best linear unbiased prediction).
Há diferentes métodos para a avaliação, e o conhecimento das propriedades genéticas das populações e baseiam se em parâmetros genéticos que podem ser obtidos utilizando-se componentes de variância, que podem ser estimados por vários métodos.
O método de modelo linear misto para a avaliação genética de suínos é o mais utilizado e recomendado por vários pesquisadores. Ele consiste em apresentar tanto os fatores de efeitos fixos e aleatórios, além do erro experimental e da constante diferente, esse método de modelo linear misto pode oferecer a possibilidade de realizar a predição de efeitos aleatórios, na presença de efeitos fixos, através do BLUP’s (best linear unbiasedprediction).
O BLUP’s fornece estimativas não viseadas de efeitos genéticos, efeitos comuns ou permanentes de ambiente e de grupo de animais, efeitos maternos e de endogamia, e efeitos de seleção, entre outros. Envolve o agrupamento dos indivíduos de acordo com o grau de parentesco entre si, a obtenção de componentes
8 observacionais de variância e covariância (fenotípica) e a partição dos componentes observacionais em componentes causais, ou seja, variância e covariância relacionadas aos efeitos genéticos aditivos e maternos, efeitos genéticos de dominância e de epistasia e efeitos ambientais permanentes e temporários.
A vantagem da utilização desse método e que ele maximiza acurácia da estimativa, o valor genético aditivo do animal como pai (DEP) podem ser estimados sem vícios, possibilita a comparação entre animais de diferentes leitegadas, podem estimar a tendência genética de uma população, o método incorpora informações sobre o animal seus ancestrais e suas progênies, os acasalamentos preferenciais são levados em consideração, possibilita utilizar informações de características geneticamente correlacionadas, realizado por álgebra matricial, o que possibilita a solução simultânea de um grande número de equações.
O conhecimento dos valores da covariância e variância são de suma importância, entretanto quando esses componentes não são geralmente conhecidos pode ser utilizados outros métodos como o da Máxima Verossimilhança Restrita (REML), recomendado para modelos lineares mistos e dados desbalanceados. E o parâmetro genético de herdabilidade a correlação genética são as principais estimativas de interesse para o planejamento de um programa de melhoramento.
3.3 Índices de Seleção
O índice de seleção é um método importante por possibilitar a seleção simultânea de várias características como redução da gordura, melhoria da eficiência alimentar e favorecimento do crescimento do tecido magro para maximizar o desempenho dos suínos em terminação e na qualidade da carcaça, que são características que podem apresentar diferentes respostas à seleção e relacionamento favorável, adverso ou nenhum entre si.
O objetivo da seleção é ordenar os candidatos destinados para a reprodução, esses serões os animais que atendam os aspectos esperados, os futuros reprodutores, os indivíduos que transmitem através de gerações seus caracteres buscando a melhor eficiência produtiva.
Podem ser utilizadas em duas situações básicas, quando se deseja encontrar uma combinação ótima das informações do animal e para combinar um índice agregado, as informações do indivíduo e/ou de seus parentes, relativo a um conjunto de variáveis. Os índices dependem da importância econômica dos caracteres, das herdabilidades e das correlações genéticas entre eles. Utilizando esse sistema para se chegar a um resultado satisfatório o trabalho seletivo deve procurar reprodutores que mais se aproximem do padrão estabelecido e eliminar da reprodução todos os indivíduos que apresentam defeitos ou diferenças que possam prejudicá-lo.
3.4 Programas de melhoramento
A competitividade da produção suína é decorrente de melhorias contínuas que podem ser observadas na produtividade, conseguidas por meio do ganho genético via seleção das linhas puras e do vigor híbrido proporcionado pelo cruzamento para formação das matrizes, no ambiente com a ambiência e bem estar, manejo e reprodução, nutrição, saúde e biossegurança e na gestão do empreendimento.
9 Os ganhos genéticos devidos à seleção são da ordem de 1 a 3 % por ano, cumulativos geração após geração, e os derivados do vigor híbrido são da ordem de 10% nas características reprodutivas, não sendo, porém, cumulativos, isto é, não passando para os filhos como aqueles decorrentes da seleção. As linhas puras são selecionadas para poucas e diferentes características para se conseguir o máximo de ganho na característica e, quando cruzadas para formação das matrizes, formam um híbrido contendo o melhor de cada linha pura selecionada, o qual possui produtividade máxima e equilibrada entre as linhas que o produziram. Para facilitar a logística do sistema de melhoramento são desenvolvidas linhas especializadas para produção de fêmeas (linhas fêmeas) e de cachaços (linhas-macho). Nas linhas fêmeas, prioriza-se o desempenho reprodutivo e produtivo com ênfase 50% em reprodução e 50% em ganho de peso e produção de carne. Nas linhas-macho, a ênfase é quase total em ganho de peso, produção de carne e conversão alimentar.
Essa ênfase é garantida pelo uso dos índices de seleção. Utilizam-se três diferentes índices de seleção no melhoramento de suínos, o Índice de produtividade da porca (SPI) para selecionar cachaços pai de matriz F1. Índice de cachaço terminal (TSI) para selecionar cachaços que vão cruzar com as matrizes F1 e produzir leitões de abate. E o Índice materno (MLI) para selecionar cachaços que serão utilizados no melhoramento da linha pura.
A produção de genética de suínos está dividida em granjas núcleo e multiplicadoras. No topo da pirâmide estão as granjas núcleo, responsáveis pelo melhoramento genético das raças puras e linhagens sintéticas, utilizando seleção intensiva das características economicamente importantes. Nessa fase do melhoramento genético, os acasalamentos são criteriosamente definidos, evitando-se a consanguinidade. A taxa de reposição anual recomendável para granjas Núcleo é de 100 a 200% para machos e de 70 a 100% para fêmeas. Na parte central da pirâmide estão as chamadas granjas multiplicadoras, que recebem raças puras ou linhagens sintéticas do rebanho núcleo e são responsáveis pela produção de matrizes, principalmente, fêmeas F1 e machos. A taxa de reposição anual recomendável para granjas Multiplicadoras é de 50 a 100% para machos e 40 a 50% para fêmeas. Na base da pirâmide ficam os chamados rebanhos comerciais – produtores de animais para o abate. Estas granjas recebem os reprodutores dos estratos superiores da pirâmide e fazem o cruzamento final, beneficiando-se novamente do vigor híbrido. O rebanho comercial destina-se à produção de suínos híbridos para abate.
Os suínos de reposição (machos e fêmeas) obrigatoriamente devem ser adquiridos de granjas multiplicadoras de genética que possuam o Certificado de Granja de Reprodutores Suídeos Certificada (GRSC), fornecido pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Essa é uma garantia na qual os suínos passam por exames periódicos, com o alto padrão sanitário e controle de produção.
Os suínos de reposição são os responsáveis por renovar o plantel e incorporar as características de melhoramento genético nas granjas comerciais. Eles podem ser adquiridos de granjas multiplicadoras externas ao sistema de produção ou produzidos no próprio sistema, caso seja feita a opção de incorporar avós ao plantel da granja. Assim, a reposição pode ser interna ou externa.
10 Reposição interna
A reposição interna é feita utilizando-se a incorporação de 5 a 10% de avós ao plantel da granja, as quais produzirão as marrãs de reposição que serão selecionadas e incorporadas ao plantel da mesma granja. Esse manejo implica a necessidade de espaço físico para essas fêmeas na granja, já que é um grande erro tratar as marrãs de reposição nas mesmas condições que os suínos de abate. Além disso, a seleção desses animais deve ser feita por funcionários treinados para a função. A taxa de seleção tende a ser menos intensiva nos plantéis próprios do que nas granjas multiplicadoras e pode resultar na necessidade de descarte precoce de fêmeas (antes do 3º parto), elevando, assim, o custo do sistema de produção.
Reposição externa
Nesse caso, as fêmeas são adquiridas de granjas multiplicadoras e chegam ao sistema de produção com 150-160 dias de idade. As principais vantagens desse sistema são a aquisição de marrãs provenientes de alta seleção genética e selecionadas por pessoas especializadas. Como desvantagem, a necessidade de cuidados na adaptação sanitária.
Reposição externa via 4º Sítio
O 4º Sítio é uma estrutura de produção especializada na preparação de marrãs, as quais podem ser entregues aos produtores prontas para serem cobertas ou já gestantes. Esse sistema dispõe de inúmeras vantagens, principalmente aos sistemas integrados ou cooperados de produção de suínos, mas também a produtores que tem mais de uma granja, já que uniformiza os manejos de adaptação sanitária, reprodutivo e alimentar dessas fêmeas, melhorando, assim, a produtividade.
3.5 Estrutura de um programa de melhoramento genético de suínos
No melhoramento genético dos suínos, a pirâmide possui bem definidos todos os estratos da produção, devido à estrutura de um programa de melhoramento genético estar baseada em cruzamentos e por estes programas estarem bem organizados, com uma definição de quais agentes atuam em cada um dos estratos.No topo, situa-se o estrato núcleo, onde se encontra as granjas que possuem rebanhos puros ou sintéticos, compostos de um menor número de animais que possuem o maior valor genético dentro da população e no qual são aplicados os protocolos de avaliação genética e os controles de acasalamento dos animais, com o objetivo de manter a variabilidade genética e identificar geneticamente os melhores indivíduos da população. Neste estrato há uma alta intensidade de seleção, visando a maximização do progresso genético, na qual os melhores indivíduos são selecionados para a autorreposição dos rebanhos dos núcleos, os indivíduos de valor genético intermediário são enviados para a reposição do estrato de multiplicação ou para o estrato comercial, e os de pior valor genético são enviados para o abate. O dimensionamento deste estrato dependerá da intensidade de seleção aplicada no rebanho e da taxa de reposição nos rebanhos núcleos, multiplicadores e comerciais.
O estrato de multiplicação é responsável por receber os animais puros ou sintéticos dos núcleos e promover o cruzamento entre eles, produzindo os animais cruzados ou híbridos que serão utilizados no estrato comercial. O objetivo ao cruzar
11 estes animais é de se obter a complementariedade das características entre as raças, maximizando a heterose, atendendo a demanda de animais de reposição do estrato comercial. A seleção neste estrato é apenas fenotípica, com o melhoramento genético aplicado apenas por meio da reposição dos plantéis puros ou sintéticos.
O estrato comercial recebe os animais do estrato de multiplicação ou núcleo, dependendo do sistema de cruzamento utilizado, e promove o cruzamento desses animais, produzindo os animais de abate. Assim, o melhoramento genético na base da pirâmide é alcançado como consequência da transferência dos genes selecionados nos estratos superiores [Costa C.da R. André].
Sendo assim, o fluxo dos animais nos diferentes níveis da pirâmide ira depender do sistema de cruzamento utilizado, tendo impacto na agilidade de transferência dos genes selecionados nos estratos superiores e por consequência no lag genético, que poderá ser influenciado pela taxa anual de ganho genético no estrato núcleo, a superioridade genética dos animais transferidos e a porcentagem de reposição dos machos e fêmeas em todos os estratos.
3.6 Conceitos de melhoramento genético aplicados à produção de
suínos
Para aumentar a frequência de alelos favoráveis em uma população, utilizam-se duas ferramentas, nas quais consistem em utilizam-selecionar os melhores animais e conceder vantagens reprodutivas aos animais selecionados, em que os ganhos obtidos em um programa de melhoramento genético são estáveis e permanentes, já que eles independem do ambiente e serão transmitidas as próximas gerações. Os programas de melhoramento permitem ganhos na ordem de 1-3% ao ano para as características selecionadas [ANRAIN M.]
Para a identificação dos melhores animais, deve ser feita a coleta do maior número de dados e que seja feita em todos os animais da população, conhecendo também o parentesco entre eles, sendo assim possível selecionar os melhores animais para o programa de melhoramento genético. Ao selecionar os melhores animais para a reprodução, a média da população gerada destes acasalamentos deverá ser maios que a população anterior.
12 O sistema de cruzamento mais comum na suinocultura industrial é o uso de fêmeas e machos híbridos, gerados de linhagens e raças selecionados para objetivos distintos selecionados [ANRAIN M.], que irão transmitir para a geração seguinte o máximo de ganho, havendo assim a exploração do máximo efeito da heterose. Na heterose podemos aproveitar ainda o maior ganho em características com baixa herdabilidade, como é o caso das características reprodutivas dos suínos.
3.7 Genética quantitativa e seleção assistida por marcadores
Conforme apontado pelas estatísticas, o mercado da carne suína vem crescendo e conquistando novos mercados a cada ano, mostrando a importância deste setor na economia brasileira, que busca por sistemas de produção mais eficientes para que o setor se mantenha competitivo no mercado, sendo possível pelo uso de insumos de qualidade e da adoção de modernas tecnologias.
Esta evolução no setor possibilitou melhorar a produtividade e a qualidade da carne suína do Brasil, juntamente com o melhoramento genético dos animais usados para a reprodução, já que a sua finalidade através da variabilidade genética de uma população é aumentar a produtividade dos animais trabalhando com características que tenham importância econômica para o produtor. Mas o melhoramento genético também é influenciado pelo fenótipo, ou seja, devemos melhorar juntamente com o aumento dos genes de interesse o ambiente na qual o animal se encontra, elevando assim o seu desempenho.
Os ganhos genéticos dos suínos estão aliados a metodologias e técnicas avançadas de avaliação genéticas, que consideram os suínos avaliados e seus parentes em granjas núcleos e comerciais, que permite aprimorar dois aspectos importantes e fundamentais no melhoramento genético, que são o efeito do ambiente para as características de maior impacto econômico para o produtor e a avaliação da variabilidade genética, incluindo essas informações para a estimativa do valor genético dos suínos utilizados para a reprodução. Esses aspectos tem impacto na produtividade dos suínos, por aumentar a frequência dos genes responsáveis pelas características que trazem retorno econômico ao produtor.
O melhoramento genético dos suínos levou também a evolução da nutrição, manejo, saúde animal e instalações, que foram ajustados de acordo com as exigências dos animais melhorados. Por contrapartida, o melhoramento genético dos suínos trouxe consequências para os processos fisiológicos.
Nos últimos tempos, tem se trabalhado em cima dos índices de seleção de suínos sobre determinadas características para se tornarem efetivas na prática a campo, além de tentar aumentar o ganho genético dessas características que geralmente são de baixa herdabilidade como os índices reprodutivos, sobrevivência de neonatos até a idade do abate. Essas características têm sido os principais alvos do melhoramento da espécie nos últimos anos, e para isso vem sendo utilizada a seleção assistida por marcadores.
Quando se trata de melhoramento genético de características produtivas, as fêmeas apresentam baixa herdabilidade, variando de 0,05-0,33, mas se trabalha no melhoramento do tamanho da leitegada e peso da leitegada ao desmame, já que mede a habilidade materna da fêmea suína e esta altamente correlacionada com a eficiência de crescimento até o peso de abate.
A genética molecular revolucionou a forma como os melhoristas podem avaliar a diferença genética entre os indivíduos, e tem sido usada no melhoramento das características reprodutivas dos suínos. A técnica da marcação molecular possibilitou
13 adicionar novas características aos programas clássicos de melhoramento genético, permitindo também a descoberta de grandes números de mutações e de polimorfismos de marcadores para reprodução, consumo alimentar e crescimento, composição corporal, qualidade de carne, resistência a doenças e outros.
Grande parte de todas as características são influenciadas por vários pares de genes, que com a marcação molecular do DNA podemos monitorar não somente os genes ligados à característica em avaliação, mas também outros, devido os marcadores genéticos serem resultantes de mutações pontuais ou de outras causas que resultam na modificação do DNA. Vários tipos de marcadores podem ser usados, tais como: Restriction Frangment Lenght Polymorphism (RFLP), Random Amplification of Polymorphism (RAPD), Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP), microssatélites-Variable Number of Tandem Repeats (VNTR) e Single Nucleotide Polymorphism (SNP).
A incorporação deste tipo de informação é conhecida como seleção assistida por marcadores moleculares (SAM), que apresenta algumas vantagens como quando o caráter de interesse só irá se manifestar em fases avançadas da produção, na qual a SAM pode ser realizada nos estágios iniciais da produção, reduzindo o tempo necessário para um ciclo de seleção.
Pelo Single Nucleotide Polymorphism (SNP) é possível estimar os valores genéticos preditos de animais jovens, reduzindo o intervalo de gerações e aumentando o ganho genético na população. Esta técnica tem gerado grande número de informações genômicas e vantagens nos estudos da influência dos genes nas características.
Segundo IARA DEL PILAR SOLAR DIAZ et. al., 0 cálculo real do valor de parentesco entre os animais selecionados que vem sendo utilizado desde 2012, possibilitou a utilização do parentesco real , na qual pode-se detectar qual fita de DNA o animal herdou do pai ou da mãe.
4.
Uso de Inseminação Artificial
A inseminação artificial em suínos é uma técnica relativamente nova, que vem sendo desenvolvida desde a década de 30 e, a partir de 1970 tomou um grande impulso, por constituir um método de reprodução de grande eficiência econômica.
No Brasil estima-se a realização de 1,6 milhões de inseminações, o que equivale à utilização desta técnica em 51% das matrizes do plantel tecnificado. A técnica de inseminação é de grande simplicidade na sua execução, mas deve ser realizada com todos os cuidados para ser eficiente. Por esta razão, a sua aplicação exige certo grau de conhecimento e o acompanhamento de um médico veterinário ou zootecnista.
Vantagens: Possui algumas vantagens como a possibilidade do uso de sêmen de machos geneticamente superiores, com isso agregando valor genético ao rebanho, além de uso intenso dos mesmos. Com o uso da IA é possível obter maior número de descendentes; o manejo é facilitado reduzindo o risco de machucar os animais e o tratador; é feito o reconhecimento de machos inférteis, pois antes da técnica, o sêmen é diluído e analisado as condições para uso, o mesmo não ocorre com o uso do macho para monta natural. Animais padronizados, uniformidade dos lotes, excelente qualidade de carcaça, menor espessura de toucinho, melhor conversão alimentar, maior ganho de peso, melhor taxa de crescimento, entre outros.
14 Necessita de materiais simples para o seu emprego, tornando viável o custo de produção, pois dispensa os gastos utilizados na compra e manutenção de reprodutores na criação, ou seja, ao se reduzir o número de reprodutores para atender o rebanho diminuem-se os gastos com a alimentação possibilitando um investimento maior em animais de maior qualidade (em termos de desempenho)
Desvantagens: Mesmo sendo melhor que a monta natural em alguns aspectos, possui algumas desvantagens como a necessidade de pessoal qualificado, tanto na central (boa coleta, análise e conservação do sêmen) quanto na propriedade (detecção de cio e realização da inseminação que se não for bem empregada, pode provocar lesões e infecções no trato genital feminino).
Pode disseminar problemas de ordem genética (hipoprolificidade inerente ao macho resultando em leitegadas pequenas ou doenças infectocontagiosas) que não são detectados na analise do sêmen. Problemas relacionados à conservação também é uma limitação, já que o sêmen fica viável por um período médio de três dias. Alterações de temperatura pode afetar a qualidade do mesmo.
Tipos de IA: Intracervical: Na IA tradicional, são utilizados 3 bilhões de espermatozóides diluídos em 100 mL, que são infundidos na cérvix com auxílio de uma pipeta que mimetiza a extremidade do pênis do suíno.
Inseminação intra-uterina: Essa técnica permite a redução do volume em até 10 vezes e do número de espermatozóides na dose inseminante em 20 a 60 vezes. Com isso, há uma possibilidade de potencializar o uso de machos geneticamente superiores, incrementando o ganho genético.
5.
Publicações e Resultados
5.1
Estimações de parâmetros genéticos em suínos usando
Amostrador de Gibbs.
No trabalho realizado sobre a estimação de parâmetros genéticos em suínos usando Amostrador de Gibbs realizados por Leandro Barbosa em que foram avaliadas as características idade para atingir 100 kg de peso vivo e espessura de toucinho ajustada para 100 kg de peso vivo. Como efeito fixo foi utilizado o grupo contemporâneo, formado pela combinação da semana do ano com o ano do nascimento e o sexo dos animais. Os componentes de co-variância foram obtidos
15 utilizando-se o Amostrador de Gibbs, por meio do programa MTGSAM (Multiple Trait Gibbs Sampling for Animal Models), descrito por Van Tassell & Van Vleck (1995). O modelo misto utilizado continha efeito fixo de grupo contemporâneo e os seguintes efeitos aleatórios: efeito genético aditivo direto, efeito genético aditivo materno, efeito comum de leitegada e efeito residual.
O resultado do trabalho demonstrou que as herdabilidades obtidas para as características de desempenho avaliadas indicam que ganhos genéticos satisfatórios podem ser obtidos no melhoramento de suínos da raça Large White para essas características.
As estimativas obtidas via amostrado de Gibbs possibilitaram estimativas acuradas dos parâmetros genéticos e permitiram a construção de intervalos de alta densidade. A correlação genética aditiva direta entre idade para atingir 100 kg de peso vivo e a espessura de toucinho sugere que a seleção para uma dessas características não inibirá o progresso da outra e que a seleção simultânea para ambas as características pode ser realizada.
5.2 Avaliação genética de características de desempenho e
reprodutivas em suínos
O objetivo deste trabalho realizado por Alessandra Fernandes Rosa foi estudar as características da carcaça de suínos de diferentes linhagens genéticas, em diferentes idades ao abate. Foram utilizados 88 suínos por linhagem, fêmeas e machos castrados, com idade e peso médio iniciais de 74 dias e 30kg, respectivamente, pertencentes a três linhagens genéticas distintas, designadas de AgroceresPic, Dalland e Seghers.
A etapa experimental foi dividida em quatro fases (Crescimento I, Crescimento II, Terminação I e Terminação II). Ao final de cada etapa, foram abatidos 60 animais (10 por linhagem/sexo), para as caracterizações: Peso (PCQ) e Rendimento de Carcaça Quente(RCQ), Área de Olho de Lombo (AOL) e Espessura de Toucinho(ET).
Na análise dos resultados foi utilizado um delineamento inteiramente casualizado com desdobramento dos graus de liberdade em esquema fatorial 4 x 3 x 2, sendo quatro idade são abate (90, 119, 150 e 186 dias), três linhagens (AgroceresPic,Dalland e Seghers) e dois sexos (fêmea e macho castrado),com 10 repetições por tratamento, sendo utilizado o pacote PROC MIXED do Softwear SAS. Os valores médios de peso vivo apresentaram diferença entre as linhagens e interação entre fase e linhagem (P<0,05). Os valores médios das de mais variáveis estudadas apresentaram diferença e a interação (P<0,05) entre fase, linhagem e sexo, sendo que de maneira geral as principais diferenças ocorreram a partir da fase de Terminação I, em que as fêmeas das linhagens AgroceresPic e Dalland apresentaram melhores resultados (P<0,05) de RCQ(80,4 e 80,7%, respectivamente) em comparação com os machos (78,8 e 78,7%, respectivamente) e além disso as fêmeas Dalland apresentaram valores superiores (P<0,01) de AOL eET (45,7cm2e 11,4mm x 38,3cm2e 18,3mm).
Conclui-se que as linhagens genéticas avaliadas apresentaram características de carcaça muito interessantes para o mercado atual e que as fêmeas suínas podem ser utilizadas em programas que visem o abate de animais mais pesados.
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6) Conclusão
Podemos concluir que a estratificação da produção dos suínos possibilitou melhorar os índices zootécnicos da raça como a redução de gordura, ganho de peso diário (GPD) e conversão alimentar, através do uso de programas de melhoramento genético, em que foi possível selecionar os melhores animais para a reprodução, avaliando características entre indivíduos de uma mesma família tanto como entre famílias.
Os métodos BLUP’s (best linear unbiasedprediction) e Índices de Seleção permitiram avaliar características simultâneas de vários animais em uma mesma população, conseguindo assim analisar as características de maior interesse para a produção e selecionando os animais com os maiores valores genéticos para a reprodução, permitindo o avanço na produção de suínos e melhorando as características da carcaça de acordo com as exigências do mercado consumidor.
As características reprodutivas na qual possuem menos herdabilidade e menor valor híbrido também passaram a ser mais valorizadas em programas de melhoramento devido à alta demanda do mercado consumidor, se destacando as características reprodutivas da fêmea, tais como o tamanho da leitegada, peso ao nascer e peso ao desmame, que deveria ter valores altos, indicando uma boa habilidade materna desta fêmea. Para analisar determinada característica foi desenvolvida a técnica de seleção assistida por marcadores, que possibilitou o estudo da quantidade de genes que tinham baixa herdabilidade além das características reprodutivas, eram transmitidos aos filhos e qual segmento da fita de DNA era herdada do pai ou da mãe.
Apesar dos programas de melhoramento genético terem auxiliado no avanço da produção dos suínos, características fenotípicas também necessitaram ser melhoradas em função da nova genética suína. O melhoramento genético em contrapartida predispôs os animais ao estresse, ficando muito mais sensíveis a mudanças de ambiente, calor, frio excessivo, mistura de lotes, exercícios e mudança de tratador por exemplo. Além da exigência do manejo dos animais ter sido adaptada, o bem estar passou a ter grande importância para a produção de suínos melhorados geneticamente, trazendo para o Brasil a tecnificação da produção suína.
7) Referências
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10. WENTZ, Ivo; BENNEMANN, Paulo Eduardo; BORTOLOZZO, Fernando
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