Optimización del programa de mejora del caballo de deporte español y puesta a punto de nuevas estrategias de valoración genética.
- Autores: Ester Bartolomé Medina
- Directores de la Tesis: María Mercedes Valera Córdoba (dir. tes.), I. Cervantes Navarro (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Sevilla ( España ) en 2013
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Juan Pablo Gutiérrez García (presid.), Antonio Molina Alcalá (secret.), Rute Isabel Duarte Guedes Dos Santos (voc.), María Dolores Gómez Ortiz (voc.), Gilles Renand (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El Caballo de Deporte Español (CDE) es una raza de reciente creación (2002), que integra a todos aquellos animales que estaban destacando por sus resultados deportivos y no podían ser inscritos en ningún otro Libro Genealógico (LG) oficial, debido a su composición racial. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido optimizar el desarrollo del Programa de Mejora Genética del CDE, a distintos niveles: mediante el análisis de la estructura genética de la población a partir de la información genealógica, mediante la mejora de los controles de rendimientos funcionales desarrollando metodologías para valorar la influencia del estrés en competiciones deportivas, con la adaptación de las estrategias de valoración genética empleadas tradicionalmente en équidos a las particularidades de esta raza y por último, mediante la mejora del rendimiento deportivo optimizando las combinaciones raciales. Para desarrollar este objetivo general, la Tesis se ha estructurado en tres capítulos.
En el primer capítulo se ha analizado la estructura genética del CDE, así como la influencia de razas extranjeras en su composición. Para ello se ha utilizado toda la información genealógica incluida en el LG de la raza hasta 2009, realizando los análisis sobre una población de referencia, constituida por 4.289 ejemplares, que incluye los animales registrados desde que se cerró el Registro Fundacional del Libro en 2005. La población de referencia ha mostrado un grado de acabado del pedigrí superior al 85% hasta la tercera generación, con un intervalo generacional de 10,8 años, un coeficiente de consanguinidad medio del 0,66% y un nivel de relación media del 0,16%. Se ha estudiado la influencia de las razas extranjeras sobre la población del CDE, analizando 9 líneas genéticas (Alemana, Francesa, Países Bajos, Portuguesa, Pura Raza Español, Pura Raza Árabe, Pura Sangre Inglés, Otras y Mezcla). Tras el análisis de la probabilidad de origen de los genes, se ha observado que la población de CDE presenta una alta variabilidad genética, con la aparición mayoritaria en su pedigrí de razas alemanas. Con el fin de comparar la evolución de la variabilidad genética presente dentro de cada línea genética y dentro de cada uno de los 3 hipotéticos escenarios recreados, en función de que pueda existir una regulación más o menos restrictiva en la inscripción de los animales en el LG (individuos con ambos progenitores de raza CDE o con un único progenitor CDE), se ha calculado en cada escenario el número de genomas fundadores equivalentes para las próximas 10 generaciones, estandarizado por el tamaño de la línea/subpoblación analizada y asumiendo que no se producen cambios. La evolución del número de genomas fundadores equivalentes durante las 10 últimas generaciones, disminuyó en mayor proporción para las líneas genéticas Mezcla (en un 22,8%), Otras (en un 23,0%) y Pura Raza Español (en un 17,2%), así como para la subpoblación de los CDE con al menos la madre de CDE. Para la población de referencia y para los 3 escenarios hipotéticos considerados se estimó el nivel de subdivisión a través del ratio entre el tamaño efectivo calculado mediante incrementos en coascendencia y el tamaño efectivo calculado mediante incrementos de consanguinidad individual. El resultado obtenido en la población de referencia (4,6) mostraba una fuerte subdivisión en esta población, debida probablemente a las tres orientaciones deportivas que se persiguen en el Programa de Mejora del CDE. Este parámetro aumentaba considerablemente cuando se tenían en cuenta los escenarios hipotéticos, con valores de 7,3 en el grupo de animales con ambos progenitores CDE, de 5,6 cuando al menos el padre era CDE y de 5,8 cuando al menos la madre era CDE. Estos resultados sugieren que, de momento, no es recomendable la aplicación de políticas restrictivas de selección en esta población, ya que podrían producir una disminución en su variabilidad genética.
El CDE es una raza cuyo objetivo de selección es la mejora de los rendimientos funcionales. Pero en las competiciones ecuestres los caballos están expuestos a diversos estímulos y situaciones estresantes que pueden influir negativamente en su bienestar y, por tanto, en su rendimiento deportivo. Por ello, en el segundo capítulo de esta Tesis Doctoral, se ha estudiado la influencia de determinados factores intrínsecos y extrínsecos que pueden provocar un aumento del estrés del animal, en pruebas de Salto de Obstáculos. Para ello, se ha puesto a punto una nueva técnica objetiva y no invasiva de evaluación del estrés, midiendo la temperatura ocular del animal mediante termografía infrarroja. Para la validación de la técnica, se han analizado 16 animales jóvenes (4-6 años) de CDE durante una prueba de Salto de Obsáculos. Paralelamente se ha realizado un análisis de cortisol salivar (técnica fisiológica muy común usada para la evaluación del estrés en caballos) para contrastar los resultados obtenidos con la termografía infrarroja. Durante cada día de la competición (3 días) se tomaron mediciones de temperatura ocular y muestras de saliva en tres momentos del día (fases): 3 horas antes del inicio de la prueba de salto, justo al finalizar la prueba y 3 horas después de su finalización. También se analizaron, como parámetros, las diferencias entre la fase 1 y 2 y entre la fase 2 y 3. Los valores de cortisol salivar oscilaron entre -0,11±4,51 ng/mL en animales de 5 años y 1,10±2,20 ng/mL en animales de 4 años; mientras que los valores de temperatura ocular oscilaron entre 35,84±1,16ºC en animales de 6 años y 36,08±1,11ºC en animales de 5 años. El análisis de varianza mostró diferencias significativas (p<0,05) sólo para la temperatura ocular entre las fases de la competición, principalmente entre la primera fase (3 horas antes de la prueba) y la segunda fase (justo al finalizar la prueba). Estos resultados sugieren que la utilización de esta metodología de análisis es una herramienta adecuada para la evaluación del estrés agudo en caballos, durante competiciones ecuestres. Una vez puesta a punto la metodología, se analizó la relación entre la temperatura ocular y la frecuencia cardíaca con los resultados deportivos de los animales participantes en este tipo de pruebas, y se evaluó la influencia de 9 factores extrínsecos (jinete, sexo del jinete, nivel deportivo del jinete, peso del jinete, medio de transporte al centro ecuestre, duración del viaje, número de pruebas previas en las que ha participado el animal, horas diarias de entrenamiento y tiempo que lleva entrenándose el animal) y 3 intrínsecos (edad, sexo y línea genética), sobre la medida de estrés. Para ello, se tomaron muestras de temperatura ocular y de frecuencia cardíaca a 173 animales de CDE participantes en 2 pruebas de Salto de Obstáculos, con edades comprendidas entre 4 y 6 años. Se encontraron correlaciones significativas y positivas entre las medidas de temperatura ocular tomadas en las 3 fases de la competición (valores que oscilaron entre 0,21 y 0,43). En cambio, se encontraron correlaciones significativas y negativas con los resultados deportivos obtenidos por el animal, para las medidas de temperatura ocular tomadas 3 horas antes del inicio de la prueba (r = -0,24) y justo al finalizar la prueba (r = -0,16). Sin embargo, no se encontraron correlaciones significativas para la frecuencia cardíaca. El análisis de varianza mostró diferencias significativas en la temperatura ocular para 6 de los 12 factores analizados: línea racial, edad, duración del viaje, número de competiciones previas, jinete y nivel deportivo del jinete. Estos estudios sugieren una base fisiológica distinta de la temperatura ocular con el cortisol salivar y la frecuencia cardíaca. Además, dada la correlación mostrada entre la temperatura ocular y los resultados deportivos, esta nueva metodología puede contribuir a que los ganaderos realicen una selección de animales que sean menos sensibles a mostrar estrés durante la competición de Salto de Obstáculos.
En el tercer y último capítulo de esta Tesis Doctoral, se describen distintas metodologías de valoración genética en el CDE, tanto para la disciplina de Salto de Obstáculos, como para la disciplina de Concurso Completo de Equitación (CCE), teniendo en cuenta la naturaleza racial compuesta del CDE.
Con respecto a la valoración genética para la disciplina de Salto de Obstáculos, se ha estudiado, por un lado, la importancia de la inclusión del binomio jinete-animal en los modelos y, por otro, se han comparado 2 modelos BLUP de repetibilidad con 4 modelos multicarácter, evidenciando una interacción genotipo-ambiente o comportamiento plástico de los animales en función de la edad. Para ello, se ha contado con datos deportivos de 1.085 caballos con 11.352 registros de participación, agrupados en 3 grupos de edad (4, 5 y 6 años). Para la evaluación genética, se han comparado 2 modelos de repetibilidad (A y B) y 4 modelos multicarácter (C a F). Los primeros asumen que el rendimiento se expresa en un mismo carácter, independientemente de la edad, mientras que los segundos consideran como distintos caracteres (aunque correlacionados entre sí), los resultados obtenidos por cada animal a cada edad. Los modelos analizados se han diferenciado en función de si incluían la interacción jinete-animal (IJA) como factor aleatorio (modelos B, D y F) o no se incluía (modelos A, C y E) y, dentro de los modelos multicarácter, de si presentaban la varianza residual homogénea (C y D) ó heterogénea (E y F). De todos ellos, el modelo multicarácter F fue el que presentó un mejor ajuste de los datos, indicando que la no inclusión de la IJA como factor aleatorio produce una sobre-estimación de la heredabilidad y repetibilidad. Por otro lado, el estudio de las correlaciones genéticas entre grupos de edad mostró la presencia de una interacción genotipo-edad subyacente ó Plasticidad Fenotípica. Estos resultados nos permiten, por un lado, seleccionar animales que presenten una respuesta plástica con la edad, bien gradual (incrementando su potencial genético con la edad), precoz (perdiendo potencial genético con la edad) o tardía (mostrando un potencial irregular en las primeras edades y mejor al final); o por otro, seleccionar animales que presentasen una respuesta robusta, manteniendo el mismo potencial genético en los tres estadíos de edad.
Con respecto a la valoración genética para el CCE, se ha analizado la influencia de distintas combinaciones raciales del pedigrí de los animales de CDE, sobre su rendimiento deportivo, determinando las contribuciones óptimas de cada raza para obtener los mejores resultados en las distintas pruebas que constituyen la disciplina de CCE: Doma Clásica, Salto de Obstáculos y Cross, además de dos pruebas de morfología (conformación y aptitud morfológica para el Cross). Para ello, se han analizado un total de 2.660 participaciones procedentes de 210 animales de CDE. Se ha calculado la contribución genética de 6 razas parentales para cada animal de CDE: Pura Raza Español (PRE), Pura Raza Árabe (A), Pura Sangre Inglés (TB), Silla Francés (SF), grupo de razas Alemanas (G) y grupo de razas de los Países Bajos (N). Los valores genéticos se obtuvieron aplicando modelos BLUP univariables para cada uno de los 5 rendimientos. Se incluyeron como covariables las contribuciones genéticas de las razas parentales con ajuste linear y cuadrático y la interacción entre ellas para intentar separar la posible presencia de aptitud combinatoria, de los valores genéticos aditivos. Los valores de heredabilidad oscilaron entre 0,09 y 0,10 para el ejercicio de Cross; fue de 0,45 para la conformación (con ambos ajustes); de 0,17 para la aptitud morfológica para el Cross; osciló entre 0,19 y 0,23 para el ejercicio de Doma Clásica y entre 0,18 y 0,26 para el ejercicio de Salto de Obstáculos. La contribución genética óptima de cada raza fue maximizada para cada variable usando una metodología simplex y utilizando los coeficientes de regresión obtenidos para cada una de las covariables incluidas en el modelo. La mejor combinación racial para conformación fue de 51% PRE y 49% N; para la aptitud morfológica para el Cross fue de 23% PRE y 77% N; para la Doma Clásica fue de 48% SF y 52% N y para el Salto de Obstáculos fue de 64% A y 36% N. Para el ejercicio de Cross, los mejores resultados se obtuvieron con animales CDE que tenían un 100% de razas N en su contribución genética. Sin embargo, cuando se compararon los animales con mejores valores genéticos (valores reales) con los valores máximos obtenidos con la metodología simplex (valores esperados), se encontraron diferencias notables, ya que los mejores animales presentes en la base de datos, se mostraron 7,2, 2,9, 2,9, 3,6 y 5,1 desviaciones estándar por debajo de los valores calculados por la metodología simplex, para conformación, aptitud morfológica para el Cross, Doma Clásica, Salto de Obstáculos y Cross, respectivamente. Asimismo, aunque sería recomendable que los criadores tendieran a modificar las proporciones raciales en dirección a donde se encuentra el óptimo, podría ser arriesgado buscar la combinación óptima, si valores cercanos a la misma no han sido probados previamente.
Los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral aportan una información muy valiosa para los ganaderos de la raza CDE, así como nuevas herramientas de evaluación de rendimientos. Con ello se podrá optimizar la selección de los reproductores para producir mejoras en el rendimiento deportivo de estos animales, en las disciplinas en las que compitan, teniendo en cuenta factores como su composición racial (según su genealogía), su predisposición genética funcional según su edad (plasticidad), e incluso su nivel de estrés. Además, las nuevas técnicas y metodologías estadísticas desarrolladas en esta Tesis Doctoral podrán ser extrapoladas, tanto a otras razas equinas, como a otras especies ganaderas.
