Seleção e avanço genético

Existem três fatores que determinam o avanço genético entre gerações: a habilidade prevista de transmissão (PTA), a alta intensidade de seleção e a variabilidade genética. A confiabilidade depende de quanta informação temos da linhagem antecessora – registros de produção, informações preditas de marcadores genéticos e registro de desempenho da progênie. A intensidade de seleção é uma medida do quão exigentes somos quando escolhemos touros e vacas para a produção da próxima geração – se selecionarmos animais do Top 1%, baseados no mérito genético deles, progrediremos mais rápido do que se selecionarmos animais do Top 10%, por exemplo. Por sua vez, a variabilidade genética geralmente está fora do nosso controle e refere-se à variação dos genes na população. Podemos introduzir nova variabilidade por meio de cruzamentos entre raças e, talvez, algum dia, edição genética e técnicas transgênicas. Por outro lado, podemos reduzir a variabilidade genética com altos níveis de consanguinidade, mas queremos mais variabilidade, não menos.

Mais importante que o progresso em cada geração, são as mudança que conseguimos numa base anual. Por exemplo, o progresso é duas vezes maior quando melhoramos a PTA para a produção de leite em, aproximadamente, 180 kg, em dois anos de intervalo de gerações, do que para 450 kg, em dez anos entre gerações. Isso significa que temos um fator adicional a considerar quando avaliamos o progresso genético: o intervalo de geração, que é a idade média dos pais quando os filhos nascem. A relação entre esses quatro fatores do progresso genético é apresentada na equação:  

Conforme visualizado na equação, um número baixo no intervalo de gerações indica que estamos mudando nossas gerações mais rapidamente. 

LIMITAÇÃO DOS TESTES

O esquema de teste de progênie em vigor antes da introdução da seleção genômica, em 2009, foi extremamente bem-sucedido na geração altamente confiável de PTA comprovada por filhas. Houve também alta intensidade de seleção com muitas filhas e filhos gerados pelos melhores touros. Tivemos um progresso genético impressionante a partir dos testes de progênie, principalmente quando avaliado pelas gerações subsequentes. 

Qual foi a única área em que o teste de progênie falhou? Intervalo de gerações. Uma vez que um touro nascia, tínhamos que esperar aproximadamente um ano para que ele atingisse a maturidade sexual e pudéssemos coletar seu sêmen. Acrescente outro ano para distribuir esse material genético em rebanhos, emprenhar vacas e aguardar o nascimento de suas filhas. Essa progênie precisaria de mais dois anos antes de parir e iniciar a lactação. Por fim, mais um ano antes que filhas suficientes tivessem completado parte da lactação e pudéssemos projetar sua capacidade de produção. 

Isso nos coloca a cinco anos do nascimento de um touro – temos avaliação genética confiável, mas ainda não estamos na próxima geração. Teríamos, então, que distribuir o sêmen, conduzir os acasalamentos que produziriam a próxima geração de reprodutores e aguardar o nascimento de seus filhos. Assim, o intervalo entre gerações de touros seria de, aproximadamente, seis anos.

ACELERAÇÃO GENÔMICA

O uso de testes de DNA para determinar o mérito genético de um touro muda substancialmente essa linha do tempo – temos uma boa ideia do seu mérito antes que ele esteja sexualmente maduro. No Gráfico 1, observamos a mediana (linha sólida) e a idade mínima (linha pontilhada) de um touro, quando seus filhos de inseminação artificial nascem.  

Gráfico 1. Representação da redução no intervalo de gerações de touros. 

A mediana estava em torno de seis anos e meio, independentemente da raça, até 2009. Para Holandês e Jersey, esse valor caiu rapidamente – dois anos e meio, em 2012, reduzindo lentamente para a idade atual de dois anos. Essa transição foi menos abrupta para raças que não tiveram avaliações genômicas desenvolvidas tão cedo quanto Holandês, Jersey e Pardo Suíço.

Curiosamente, houve touros com intervalo de gerações de 2 anos ou menos para todo o período apresentado. A diferença é que esses reprodutores foram usados com moderação antes de 2009 e, agora, são usados quase exclusivamente para gerar a próxima geração. Intervalos de gerações de um ano e meio para touros estão se tornando cada vez mais comuns. 

O Gráfico 2 demonstra o intervalo de gerações do avô materno ao neto, o que representa duas gerações – de pai para filha e filha para filho. Para a raça Holandês, esse período diminuiu de dez anos e meio para quatro anos. Até 2009, a vaca tinha quatro anos quando seu bezerro de inseminação artificial nascia. Hoje, essa idade é de dois anos ou menos. 

Gráfico 2. Representação da redução no intervalo de gerações do avô materno ao neto. 

Da mesma forma, o tempo mínimo entre essas duas gerações diminuiu de cinco para apenas dois anos e oito meses. A maioria dos touros da raça Holandês são descendentes de novilhas que nunca pariram. Na raça Jersey, podemos observar valores mais altos para o intervalo de gerações, além da transição mais lenta em outras raças. 

A seleção genômica prometia acelerar a taxa de progresso genético, reduzindo o intervalo de gerações. Claramente, essa previsão se tornou realidade. A questão agora é: quanto mais poderemos reduzir o intervalo entre gerações? Será possível aspirar oócitos de bezerras recém-nascidas? E de um feto? É possível gerar progênie usando células-tronco de embriões? 

Ainda não sabemos se essas opções se tornarão realidade, mas podemos apostar que os pesquisadores estão trabalhando com a possibilidade de termos intervalos de geração cada vez mais curtos.