Melhorando a reprodução de vacas leiteiras e mantendo alta produção de leite - Parte 3

Este texto é a parte da palestra apresentada pelo Dr. José Eduardo P. Santos, da Universidade da Florida, no XXII Curso Novos Enfoques na Produção e Reprodução de Bovinos, realizado em Uberlândia de 22 e 23 de março de 2018.

Expansão da seleção genética nos EUA

Hoje três fenótipos distintos estão relacionados ao desempenho reprodutivo e são medidos como parte do programa de melhoramento genético para o gado leiteiro, entre eles estão:

• a taxa de prenhez das filhas (DPR);
• taxa de concepção da vaca (CCR);
• taxa de concepção das novilhas (HCR).

A taxa da prenhez das filhas foi incorporada primeiro ao programa de seleção e listada como parte do valor de reprodução animal em fevereiro de 2003. No entanto, a DPR é altamente correlacionada com uma característica incorporada em 1994 no programa de melhoramento de gado leiteiro chamado vida produtiva (Productive Life). Os produtores que selecionaram touros e vacas para aumentar a vida produtiva a partir de 1994 também foram selecionando animais com valor de reprodução superior para a fertilidade das filhas.

A taxa de prenhez das filhas é uma medida da habilidade da filha de um touro ou de uma vaca emprenhar e é medida baseada na rapidez em que uma vaca em lactação se torna gestante após um período voluntário de espera padronizado em 60 dias. Supõe-se que uma vaca terá a oportunidade de emprenhar a cada período de 21 dias, com base na duração típica do ciclo estral da vaca. Touros e vacas com capacidade de transmissão prevista positiva (PTA) para DPR têm filhas que ficam gestante mais rápido do que a filha da média da população. Por exemplo, se compararmos dois touros, Touro A com PTA para DPR de + 2,0 e outro Touro B com PTA para DPR de 0, o último igual à média da raça. Para um determinado período de 21 dias de reprodução, a filha Touro A irá resultar em 2 pontos percentuais de taxa de prenhez maior do que as filhas de Touro B.

Em outras palavras, para cada período de reprodução 21 dias depois de 60 dias em lactação, para cada 100 filhas do Touro A ou 100 filhas do Touro B, duas gestações extras serão observadas nas filhas do Touro A em relação as filhas do Touro B. Como a DPR é uma aproximação para dias abertos, verifica-se que cada ponto da DPR representa 4 dias de intervalo do parto a concepção. Usando os mesmos dois touros, espera-se que a filha do Touro A emprenhe 8 dias mais cedo do que a filha do Touro B.

As taxas de concepção de vaca (CCR) e de novilha (HCR) são as medidas de probabilidade de ficar gestante em uma determinada inseminação, quando o animal é uma vaca lactante ou uma novilha em crescimento.

Estas três características reprodutivas selecionadas pelos produtores de leite têm baixa herdabilidade, que é a quantidade de variação em uma característica fenotípica na população de gado originada da variação genética entre os indivíduos na mesma população. Em geral, a herdabilidade média para DPR, CCR e HCR para o gado Holandês é de apenas 3 a 4%, aproximadamente um quinto a um sexto do herdabilidade do rendimento do leite para o gado Holandês, que é estimado hoje em 20%. Consequentemente, espera-se que o progresso originado da seleção genética para a fertilidade seja lento, seja por causa da baixa herdabilidade destas características, a falta da adoção da IA para produzir todas as novilhas de reposição (20 a 25% dos bezerros leiteiros recém-nascidos nos EUA são de monta natural), e o fato de que nem todos os produtores utilizam os melhores touros para a fertilidade da filha.

No entanto, as tendências genéticas para a fertilidade da filha estão no sentido ascendente e os produtores adotaram estas características em seus programas de seleção (García-Ruiz et al., 2016). De fato, as características da fertilidade da filha representam hoje aproximadamente 10% da composição do mérito líquido vitalício, usado nos EUA. Além disso, traços altamente correlacionados com DPR, como a vida produtiva e habilidade de parto representam 18% do mérito líquido vitalício, então os produtores - selecionando para essas características - estão indiretamente também melhorando a fertilidade da filha. Talvez mais importante, hoje é possível implementar a seleção de várias características usando touros superiores para rendimentos leiteiro e componentes do leite sem sacrificar a fertilidade da filha (Santos et al., 2010).

Um avanço na seleção genética ocorreu no final de 2007 começo de 2008 com a descoberta de marcadores genômicos e desenvolvimento de plataformas genômicas para identificação de animais superiores. Até então, a seleção genética era baseada em pedigree de pais e testes de progênese tradicionais. Não eram conhecidos os genes responsáveis por uma determinada característica (por exemplo, rendimentos de leite ou de componentes lácteos), mas depois de testes de progênese, era possível saber que os touros com filhas que eram superiores para uma determinada característica, por exemplo o rendimento do leite, eram mais propensos a carregar os genes que conferem vantagens na produção de leite.

O sequenciamento do genoma bovino que foi concluído em meados dos anos 2000 e publicado na revista Science em abril de 2009 (Elsik et al., 2009) revolucionou a forma como a seleção genética é implementada. Pela primeira vez, começa-se a entender que os genes controlam os fenótipos específicos.

O desenvolvimento de chips genéticos específicos para bovinos com densidade variável de marcadores ou polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) permitiu que os bezerros fossem genotipados nas primeiras semanas após o nascimento com confiança de 50 a 70%, dependendo da característica. Além disso, plataformas genômicas para seleção permitiram a identificação de touros e vacas que carregam genes letais recessivos, alguns dos quais prejudiciais à fertilidade (Adams et al., 2016). Talvez o mais famoso desses genes recessivos é uma mutação recentemente identificada em um gene que resulta em códon de parada prematura, ou seja, o nonsense códon no RNA transcrito resulta na produção de uma proteína não-funcional. Acontece que esta mutação, mais conhecida como Holstein haplótipo 1 foi identificado em um touro, Pawnee Farm Patricia Chief, o qual se acredita ser responsável por uma grande proporção do atual DNA do gado de Holandês e resulta em aumento do risco de perda de gestação. Portanto, a seleção genômica não só identificou marcadores que controlam certas características, reduziu o intervalo de geração de 6 a aproximadamente 2 anos, melhorou a acurácia das predições, mas também permitiu aos produtores a possibilidade de evitarem cruzamentos que pudessem comprometer a fertilidade por não usar touros que carregassem genes recessivos que resultam em menos prenhez.

Dados do Conselho de Cruzamento de Gado Leiteiro (Council of Dairy Cattle Breeding) mostram que o número de bovinos de leite genotipados era de 2.165.456 em dezembro de 2017, dos quais a maioria eram fêmeas (86,3% de todos os genótipos) e, principalmente, provenientes de rebanhos nos EUA. O aumento do número de machos e fêmeas genotipados sugere que os produtores estão colocando mais ênfase na seleção genética e a genômica tornou-se um grande componente do programa de seleção implementado pela indústria leiteira dos EUA. Na verdade, o maior número de fêmeas do que os machos indicam que os produtores estão selecionando não só no lado masculino, mas também no lado feminino com o uso de sêmen sexado de touros superiores em fêmeas superiores, e transferência de embriões de fêmeas superiores produzidos in vivo e in vitro.

Na unidade de leiteria da Universidade de Florida, desde 2009 coloca-se ênfase principal em selecionar touros com fertilidade da filha positiva, vida produtiva elevada, baixa contagem somática, e manter uma taxa elevada do ganho nos rendimentos de sólidos do leite. Embora todas as fêmeas recém-nascidas sejam genotipadas, o programa é completamente baseado na seleção de touros, a abordagem típica implementada pela maioria dos produtores de leite.

Atualmente, nenhuma seleção no lado feminino foi implementada, quer por abate de novilhas de mérito genético baixo ou implementação de transferência de embriões de fêmeas superiores. Como todas as novilhas são genotipadas para fins de pesquisa, isso permitiu acompanhar o progresso genético do rebanho ao longo dos anos.

O progresso genético baseado em valores genômicos das vacas no rebanho da Universidade de Florida aumentou em um ritmo mais rápido do que a média da raça Holandesa que foi genotipada. Estes resultados sugerem que a seleção de touros superiores para a fertilidade da filha, simultânea com a seleção para os rendimentos de gordura e de proteína, permitiu que o rebanho da Universidade de Florida conseguisse um progresso genético maior na fertilidade do que a média dos rebanhos que enviam amostras para rastreamento do DNA, sem comprometer a produção.

No entanto, não se deve esquecer que a maioria das variabilidades nos fenótipos de reprodução (P/IA, tempo até a prenhes, etc.) são determinadas por influências ambientais como a gestão. Consequentemente, as melhorias na fertilidade da filha com a genética devem ser executadas, mas os ganhos serão lentos e provavelmente dependentes do gerenciamento implementado na fazenda.

Resumo

A reprodução continua sendo essencial para a economia de uma exploração leiteira e os produtores nos EUA têm colocado grande atenção aos fatores de gestão que influenciam o desempenho reprodutivo de seus rebanhos. Nos últimos 16 anos, o desempenho reprodutivo em rebanhos leiteiros melhorou substancialmente, em parte por causa da melhor gestão das vacas no período de transição, a atenção maior para as questões de saúde periparto, melhores instalações e nutrição, a implementação de programas reprodutivos mais racionais que aproveitam a manifestação de estro simultaneamente com o uso de protocolos de IATF para assegurar a coberturas com alta fertilidade.

Mais recentemente, a era da genômica fez os produtores enfatizarem a conformação e as características de fertilidade simultaneamente com características de produção, o que permitiu ganhos genéticos para os rendimentos de leite e componentes do leite, ao mesmo tempo que a fertilidade da filha melhorou. Hoje, é comum encontrar rebanhos com 500 a 5.000 vacas com produção acima de 40 kg de leite/vaca/dia durante todo o ano (~ 13.000 kg/vaca/lactação) e com medidas de reprodução como P/IA e dias abertos de 45 a 50% e 100 a 110 dias, respectivamente.

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