Fatores Chaves no Programa de Melhoramento Genético
Intervalo entre gerações
O intervalo entre gerações é definido como a média de idade dos pais quando sua progênie nasce. Os reprodutores mais jovens têm chance de expressar seu potencial genético mais rapidamente se os intervalos entre gerações são curtos, o que é desejado, pois, se alguma tendência genética estiver ocorrendo em um programa de melhoramento, espera-se superioridade dos animais das gerações futuras em comparação com os animais das gerações anteriores. Em outras palavras, haverá mais ciclos de seleção em determinado período de tempo se reprodutores mais jovens forem usados, e a mudança genética por ano será maior. Para serem eficientes, os programas de melhoramento devem, portanto, tentar buscar intervalos entre gerações reduzidos.
Um problema prático é que, no geral, as DEPs dos reprodutores mais velhos são mais acuradas, pelo fato de estes apresentarem maior número de performances (quando são tomadas medidas repetidas da característica) e/ou de descendentes. Consequentemente, podemos pensar em duas estratégias alternativas: 1) selecionar de forma acurada os animais mais velhos como reprodutores, ou 2) selecionar os animais mais jovens menos acuradamente. Qualquer uma das alternativas pode ser melhor avaliada ao se comparar os componentes que diferem em suas estratégias (acurácia de seleção e intervalo entre gerações).
É comum que os intervalos entre gerações para machos e fêmeas sejam diferentes. Como normalmente há necessidade de menos machos do que fêmeas para a reprodução, eles podem ser substituídos mais cedo e, com isso, apresentar intervalos entre gerações mais curtos. A maioria das fêmeas jovens precisam ser mantidas para reposição, pois seus índices reprodutivos costumam ser baixos (pelo menos para ovinos e bovinos). Isso leva não somente a baixa intensidade de seleção sobre as fêmeas, mas também a longos intervalos entre gerações, visto que elas são mantidas por longo período de sua vida reprodutiva.
Otimizando os diferentes componentes do ganho genético
Opções alternativas para programas de melhoramento precisam ser bem julgadas e avaliadas, o que pode ser feito pela análise dos componentes mais importantes que determinam a taxa de ganho genético: intensidade de seleção, acurácia de seleção e intervalo entre gerações. Neste momento, é importante salientar que pode haver interação entre tais componentes. Aumentar demasiadamente a intensidade de seleção, por exemplo, pode acarretar maiores intervalos entre gerações. As mais importantes interações são:
Intervalo entre gerações versus acurácia de seleção
A seleção de animais jovens não resultará apenas em intervalos entre gerações pequenos, mas poderá também implicar em baixa acurácia de seleção, porque os animais jovens têm geralmente menos informações disponíveis (por falta de medidas repetidas, da própria performance, ou de teste de progênie).
Intervalo entre gerações versus intensidade de seleção
Se mais animais jovens são selecionados como reprodutores e uma alta taxa de reposição é aplicada, o intervalo entre gerações pode ser reduzido, mas a intensidade de seleção também será baixa, uma vez que mais animais da nova geração serão usados na reposição.
Quantos e quais animais de cada sexo selecionar
Em princípio, seria interessante selecionar a menor quantidade possível de animais de cada sexo, maximizando, assim, a intensidade de seleção. Sob esse aspecto, a taxa reprodutiva se torna uma restrição. O número de machos e fêmeas usados na reprodução deve ser suficiente ao menos para manter o tamanho do rebanho. Os reprodutores precisam produzir progênie suficiente para serem substituídos, isto é, progênie que sobreviva e se torne apta à reprodução. Portanto, um reprodutor precisa gerar ao menos dois descendentes que sobrevivam até a maturidade. Se mais descendentes forem produzidos, haverá a possibilidade de escolher os melhores sem ser necessário reter todos. Quanto mais tempo os reprodutores são mantidos, mais descendentes podem ser produzidos por animal, possibilitando, consequentemente, que maior intensidade de seleção seja aplicada. Maior intensidade de seleção significa maior diferencial de seleção dos pais selecionados e aumento da resposta. No entanto, o uso de reprodutores por um longo período leva a intervalos entre gerações maiores, o que faz decrescer a resposta à seleção. Um intervalo entre gerações adequado pode ser conseguido comparando as diferentes alternativas, como no exemplo anterior.
Conforme mencionado, há uma estratégia simples que otimiza o intervalo entre gerações, mesmo em condições reais em que animais de diferentes idades são comparados. Se a seleção é baseada nas DEPs, que são comparáveis entre as classes de idade, então a melhor alternativa será simplesmente selecionar os melhores animais dentre todos os candidatos independentemente da idade. Quanto maior a taxa de progresso genético, mais animais jovens serão selecionados dados a superioridade deles, devido à tendência genética. O intervalo entre gerações ideal pode ser facilmente encontrado pela classificação dos animais de acordo com as DEPs.
Uma vez que a taxa reprodutiva dos machos em geral é muito maior do que a das fêmeas, precisam-se selecionar muito menos machos do que fêmeas para a reprodução. Portanto, os machos podem ser selecionados mais intensamente e, normalmente, substituídos mais cedo. Como esses reprodutores podem ter grande impacto, devido à sua alta taxa reprodutiva, devemos estar atentos para a acurácia de predição dos seus valores genéticos. Por isso, frequentemente, são realizados testes de progênie. Por sua vez, a realização desses testes pode levar tempo e aumentar o intervalo entre gerações.
Apesar de, em princípio, cairmos na tentação de pensar em selecionar a menor quantidade possível de animais de cada sexo há um limite inferior do número de pais que devem ser usados. O grau de endogamia é inversamente proporcional ao número de pais utilizados a cada geração. Portanto, a seleção de poucos animais como reprodutores pode acarretar altos níveis de endogamia.
A estratégia ideal depende da taxa de sobrevivência e da fecundidade das fêmeas. Se elas são mais prolíferas há necessidade de manter menos reprodutoras, resultando em maior intensidade de seleção. A medida que se aumenta o numero de progênie, a estratégia ideal resultante terá menor intervalo entre gerações. Portanto, os principais contrastes na obtenção do progresso genético, que são as taxas reprodutivas e a quantidade de informação coletada dos possíveis candidatos a seleção, afetam o equilíbrio ideal entre os valores da acurácia de seleção, intervalo de gerações e intensidade de seleção.
O que ocorre geralmente é que:
Com o registro dos dados e do pedigree, as informações dos parentes podem ser utilizadas (com a aplicação do BLUP na avaliação genética, por exemplo). Desta forma, os animais terão DEPs com maior acurácia mais cedo, particularmente para as características medidas apenas em um sexo, ou em idades mais avançadas (como a lactação). O intervalo ideal entre gerações tende a decrescer nesses casos, e há tendência a usar animais mais jovens como reprodutores.
Com o uso da inseminação artificial, a intensidade de seleção pode ser aumentada. O número de descendentes por reprodutor ao longo de sua vida deve ser igual a 2 dividido pela proporção selecionada. Com isso, quanto mais descendentes por macho, menos machos são selecionados e maior é a intensidade de seleção. A inseminação artificial também facilita a condução de testes de progênie. A espera dos resultados desses testes pode acarretar intervalos entre gerações mais longos e, por outro lado, maior acurácia de seleção. Às vezes, os recursos para os testes de progênie são limitados, isto é, há um pequeno número de filhos testados. Diferentes alternativas podem então ser comparadas, por exemplo: 1) pré-selecionar touros jovens com base no desempenho dos pais e testar um número limitado de touros jovens, com um número razoável de progênie, ou 2) testar mais touros, com menos progênie.
O planejamento de um programa de melhoramento, e a observação constante dos fatores que possam interferir, positiva e negativamente, nos programas de melhoramento genético em bovinos, pode ser o diferencial para o sucesso de um programa de melhoramento genético de bovinos leiteiros.
