9. Estrutura populacional de um rebanho da raça morada nova

Ciência Animal, 19(1):103-110,2009
ESTRUTURA POPULACIONAL DE UM REBANHO DA RAÇA MORADA NOVA
COMO CONTRIBUIÇÃO PARA A CONSERVAÇÃO
(Populational Structure of Morada Nova Sheep herd as a Contribution to Conservation)
Daliane da Silva RODRIGUES1*, Maria Norma RIBEIRO2, Sônia Maria Pinheiro de
OLIVEIRA3, Francisco de Assis Melo LIMA3, Arturo Bernardo Selaive VILLARROEL3,
Ana Carolina Landim PACHECO4, Leonardo Hunaldo dos SANTOS1
1
Universidade Federal do Ceará, 2Departamento de Zootecnia. Universidade Federal Rural de Pernambuco,
3
Departamento de Zootecnia. Universidade Federal do Ceará, 4Universidade Estadual do Ceará.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a estrutura populacional de uma população de ovinos da raça Morada
Nova, variedade branca, no Estado do Ceará. Os dados foram provenientes do fichário de controle zootécnico
do rebanho mantido pelo Departamento de Zootecnia da Universidade Federal do Ceará, no período de
1970 a 1987, referentes a registros de 2403 animais, sendo 922 machos e 1481 fêmeas. Foi estimado o
tamanho efetivo, coeficiente de consanguinidade e parentesco médio dos indivíduos, tamanho efetivo de
fundadores e de ancestrais, intervalo de gerações, integridade dos “pedigrees” e estatísticas F de Wright. Os
resultados obtidos indicam perda de material genético de origem e uso intensivo de animais aparentados
dentro do rebanho. Para os machos, a média estimada do intervalo de geração foi satisfatória (~6 anos) e,
para as fêmeas, o intervalo de gerações foi bem inferior (~4 anos). Os valores médios estimados de
coeficiente de parentesco médio sofreram pequenas variações, com exceção dos primeiros cinco anos.
Também, observou-se subdivisão na população, devido ao uso intenso de alguns reprodutores. O
conhecimento dessa estrutura é útil para a elaboração de um programa de conservação. A base consiste em
priorizar os acasalamentos entre indivíduos das diferentes subpopulações identificadas, bem como introdução
de reprodutores de outros rebanhos da mesma raça, medida fundamental para aumentar a variabilidade
genética intra-racial.
PALAVRAS CHAVES: consanguinidade, conservação, diversidade genética, ovinos.
ABSTRACT
The work had as purpose to evaluate genetic structure of herd of Morada Nova sheep breed raised on State
of Ceará. Data were collected from the file the sheep Morada Nova , white variety, of the Department of
Animal Science in the period from 1970 to 1987 for records of 2,403 animals, (922 males and 1,481 females).
The effective population size, coefficient of consanguinity and average relatedness coefficient individuals,
effective size of founders and ancestors, generation interval, integrity of “pedigrees” and Wright’s F statistics
have been estimated. It could observe the occurrence of loss of original genetic material and the intensive
use of related animals among the sheep. The average generation interval for males was satisfactory, although
for females the averages had lower magnitudes. The averaged average relatedness had few variations in
population, except for the first five years of record. It was observed subdivision in population due to the
more intense use of some breeding animals. The known of that structure will be usefull to define a conservation
program. The base is to breeding animals of different subpopulations identified and introduction of male of
diferent herds of the same breed, important strategie to increase the intra-breed variability.
KEYWORDS: imbreeding, conservation, genetic diversity, sheep.
*Endereço para correspondência:
Av. Jorge Barros, S/N, Q. A7-LT.15.
CEP 57063-000. Maceió, Alagoas.
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INTRODUÇÃO
população, como o número efetivo, número
efetivo de fundadores, pirâmide de idades e
intervalo de gerações. O conhecimento dessa
estrutura é importante para a compreensão dos
efeitos da deriva genética, força mais importante
que atua sobre a estrutura de populações
pequenas. Esses efeitos, associados às práticas
de seleção aumentam as chances de acasalamento
de indivíduos aparentados, com efeitos
indesejáveis sobre os índices produtivos e
reprodutivos dos rebanhos (Poggian, 2008).
Assim, o estudo da estrutura demográfica
e populacional é importante para se conhecer a
variabilidade genética existente e como ela está
distribuída, definindo assim a situação de risco
da raça. Esses conhecimentos são a base para a
definição de programas de conservação e
melhoramento genético eficazes.
No Brasil, estudos demográficos e de
estrutura populacional em ovinos, a partir de
dados de “pedigrees” não foram realizados até
então. Com esse trabalho, pretende-se contribuir
para o conhecimento da estrutura populacional
de ovinos, notadamente de raças nativas do Brasil.
Além disso, pretende-se chamar atenção da
comunidade científica sobre a situação da raça
Morada Nova que, apesar de ser um recurso
genético regional de extrema importância para a
região, tem recebido pouca atenção tanto da
pesquisa como dos órgãos governamentais, na
definição de planos de desenvolvimento
sustentáveis para as raças locais em geral. Com
relação à variedade branca da raça, esse é um
dos únicos rebanhos ainda existentes na esfera
Governamental, resumindo-se atualmente a cerca
de 60 animais, mantidos sem plano de gestão
genética e, consequentemente, corre sério risco
de desaparecer.
Assim sendo, esse estudo teve como
objetivo avaliar a situação de risco do rebanho
ovino da raça Morada Nova, variedade branca
no Estado do Ceará, de propriedade da
O rebanho ovino brasileiro é de
aproximadamente 15 milhões de cabeças, das
quais 9 milhões encontram-se na região nordeste,
o que corresponde a 58% do efetivo nacional
(IBGE, 2008). Entretanto não se conhece, ao
certo, quanto desse total corresponde às raças
nativas. Sabe-se apenas que esses grupos estão
sob forte ameaça, causada principalmente, pelos
cruzamentos desordenados com reprodutores de
raças exóticas, frequentemente utilizados como
estratégia de modernização dos sistemas de
produção.
Embora não existam censos que
estratifiquem os ovinos por raças ou tipos nativos
existentes na região, estima-se que cerca de 85 a
90% do rebanho são de animais de raças nativas
deslanadas (Azevedo et al., 2008). Dentre elas,
destaca-se a Morada Nova, que é explorada para
produção de carne e pele, produtos com excelente
aceitação nos mercados nacional e internacional.
Apesar da grande importância econômica e social
para a região, essa raça tem sido pouco valorizada
e, a produção de ovinos no Brasil tem se
concentrado no uso de raças importadas de países
temperados. Essa medida, geralmente adotada
com o objetivo de melhorar os índices produtivos
dos rebanhos, representa uma forte ameaça para
as raças locais, em geral e tem contribuído
sobremaneira para redução dos efetivos. Ações
dessa natureza contribuem para perda de
variabilidade genética e mudanças na estrutura
da população, situação frequente em pequenas
populações, segundo Cervantes et al. (2008a),
devido aos acasalamentos preferenciais de
indivíduos. Em consequência da fragmentação da
população, os subgrupos têm o número de
indivíduos reduzido, o que favorece o aumento
de genótipos homozigotos ao longo das gerações
(Laat, 2001 e Cervantes et al., 2008b). Isso reflete
em mudanças na estrutura demográfica da
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Universidade Federal do Ceará como animais, identificação de pai e mãe. Foi calculada
contribuição para a definição de estratégias de a consaguinidade individual e média (Wright,
preservação e conservação do mesmo.
1978) e o coeficiente de parentesco médio
(Gutiérrez et al., 2003; Goyache et al., 2003).
MATERIAL E MÉTODOS
Obteve-se, também, o número de ancestrais que
mais contribuíam para a variabilidade do rebanho,
Os dados analisados foram provenientes do bem como o intervalo de gerações e estatísticas
fichário de controle zootécnico do Projeto de F (Wright, 1978), segundo Caballero and Toro
Melhoramento de Ovinos da Raça Morada Nova (2000; 2002), com auxílio do programa ENDOG
Variedade Branca, no período de 1970 a 1987 versão 4.0 (Gutiérrez & Goyache, 2005).
(período em que foi feito um controle dos
“pedigrees”), referentes a registros de 2403 RESULTADOS E DISCUSSÃO
animais, sendo 922 machos e 1481 fêmeas,
pertencentes à Fazenda Experimental do Vale do
Na Tabela 1 encontra-se um resumo da
Curu, do Centro de Ciências Agrárias da estrutura da população. Do total de animais
Universidade Federal do Ceará. O clima, de (2.403), apenas 19,9% eram ancestrais. A relação
acordo com classificação de KOPEN, é o tipo entre o número efetivo médio de fundadores e de
Aw’, quente e úmido, caracterizado por duas ancestrais foi igual a 1. Em geral, essa informação,
estações distintas: a chuvosa, de janeiro a junho isoladamente, pouco informa sobre a real situação
e a seca, de julho a dezembro. Os animais foram da estrutura genética de um rebanho. Observa-se
criados em pastagem nativa melhorada e que mesmo essa relação sendo a ideal, verificapastagem cultivada e, na estação seca, recebiam se que a população foi formada a partir de uma
suplementação alimentar, à base de capim elefante base genética muito reduzida, além de que a maior
(Pennisetum purpureum, Schum), feno de sorgo parte da contribuição genética do rebanho se
forrageiro (Sorghum bicolor), feno de cunhã concentrou em apenas 4% do mesmo, o que
(Clitoria ternarea) e o feno de leucena (Leucaena caracteriza importante gargalo genético, desde a
leucocephala). Todos os animais tinham à sua sua fundação.
disposição sal comum e suplementação mineral,
A relação fa/fe igual a 1 se deve,
durante todo o ano e eram vermifugados, provavelmente, ao fato de que os fundadores
sistematicamente.
aparecem em mais vias de transmissão genética
A partir das fichas de controle zootécnico do que os ancestrais, conforme citam Reis Filho
existentes, montou-se um banco de dados, (2006) e Poggian (2008). Estes parâmetros
contendo dia, mês e ano de nascimento dos explicam como o uso excessivo de determinados
Tabela 1. Resumo dos parâmetros populacionais do rebanho Morada Nova, Variedade
Branca.
Tamanho da população analisada
Tamanho da população referência
Número de ancestrais
Número efetivo de fundadores
Número efetivo de ancestrais
Número de ancestral que contribui na população
Número de ancestral que explica 50% da variabilidade genética
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2403
1926
477
20
20
253
10
105
Tabela 2 - Números médios de pai, mãe e de filhos (MF) utilizados como reprodutores e
número efetivo (Ne) por ano, de um rebanho Morada Nova, Variedade Branca
Ano
1970
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
Machos
pai
MF
13
9,46
3
8
3
9,67
1
1
1
12
3
4,67
1
10
2
2
2
4,5
reprodutores contribuem para perda de
diversidade genética (Gutiérrez et al., 2003),
provocando o efeito gargalo de garrafa
(bottleneck), fenômeno comum em populações
pequenas, conforme observado por Goyache et
al. (2003) em ovinos e por Laat (2001), Gutiérrez
et al., (2003), Azor et al., (2008) e Poggian
(2008).
Na tabela 2, encontra-se o número de pais
e mães, bem como o número efetivo da população
ao longo dos anos. Esses valores estão muito
aquém do ideal (mínimo de 50), conforme
recomendações da FAO. A redução do numero
efetivo ao longo dos anos (figura 1) deveu-se ao
Fêmeas
mãe
64
11
19
23
20
20
21
7
3
MF
1,38
1,64
1,47
1,43
1,15
1,15
1,14
1
1
Ne
42,96
10,94
29,99
14,83
21,03
43,59
15,26
49,06
17,95
limitado número de reprodutores utilizados, fato
que só contribui para a perda da diversidade
genética. Há necessidade de reorganização do
rebanho, com implantação de controle de
“pedigrees” e, definição de um plano de
recuperação, dada a sua importância como
recurso genético animal regional.
Na Tabela 3, encontram-se os valores de
consangüinidade do rebanho, ao longo das
gerações. A percentagem de animais
consanguíneos variou de cerca de 4% na segunda
geração até 41%, com consequente aumento da
consanguinidade e do médio parentesco, ao longo
das gerações. Observa-se, na Tabela 3, que os
Figura 1. Relação entre número de machos (MA) e fêmeas (FE) e número efetivo (Ne) da
população, ao longo dos anos
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Tabela 3. Número de animais, taxa de consanguinidade (F), porcentagem individual de consanguinidade
(POR), coeficientes para animais consanguíneos (FC) e médio de parentesco (AR) e números efetivo (Ne).
Geração
0
1
2
3
4
5
N
280
481
554
566
436
86
F
0
0
0,012
0,024
0,024
0,016
valores de taxa de consanguinidade mantiveramse em níveis mínimos até a quinta geração. com
incremento considerável após essa fase em
consequência da redução no numero efetivo.
Intervalos médios de gerações e erros
padrão são encontrados na Tabela 4. A média
geral para intervalo de geração foi
aproximadamente de 5 anos, com valores maiores
na linha pai-filho e mãe-filha.
Considerando-se que a vida útil de ovinos
é de 6 anos para machos e de até 8 anos para
fêmeas, os valores do intervalo de geração não
foram satisfatórios para a linha mãe, com média
de 3,95 anos, havendo pouco tempo de
permanência das reprodutoras no rebanho, o que
reduz a participação destes para a diversidade
genética do rebanho. No entanto, os intervalo
de geração dos machos apresentaram maiores
valores, possibilitando maior participação
genética de animais fundadores no rebanho. Nos
programas de conservação, essa é uma medida
adequada; no entanto, deve-se ter maior controle
dos acasalamentos, para evitar aumento da
consanguinidade. Assim, um plano de gestão
adequado deve ter como meta, além desses
aspectos, aumento do número efetivo, que é
POR
FC
0,067
0,224
0,287
0,384
0,179
0,108
0,084
0,041
AR
0,003
0,037
0,050
0,054
0,048
0,039
Ne
41,8
40,4
20,8
31,3
inversamente proporcional à taxa de
consanguinidade. Medidas dessa natureza são
sempre recomendadas em estudos de populações
alvo de programas de conservação, como os de
Goyache et al. (2003) em ovinos da raça Xalda.
A relação entre a taxa de consanguinidade
e o coeficiente médio de parentesco são
apresentados na figura 2. Observam-se valores
nulos para F nos primeiros anos, devido ao fato
de tratar-se de animais fundadores, sem
informações de “pedigrees” que permitisse o
cálculo. No entanto, os valores de AR nos anos
de 1970 e 1971 foram crescentes (0,5% para
4,8%), indicando que animais nascidos nessa
época tiveram grande contribuição genética na
população, fato confirmado pela Figura 3, que
mostra grande contribuição dos animais
fundadores nos primeiros anos. No período de
1971 a 1973 houve decréscimo desse valor
chegando a 0,4%. A partir de 1975, os valores de
F se mantiveram abaixo de 1% com AR também
baixos e constantes, reflexo dos baixos níveis de
consanguinidade.
O médio parentesco pode ser de grande
utilidade prática em programas de conservação,
podendo ser usado para a gestão de populações,
Tabela 4. Intervalos de geração médios (IEG) e erros-padrão para as diferentes vias analisadas
Pai-filho
Pai-filha
Mãe-filho
Mãe-filha
Total
Intervalo de gerações (anos)
Número
Média
31
6,24
225
5,71
33
3,56
240
4,34
529
4,98
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Erro-Padrão
0,65
0,23
0,39
0,16
0,13
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Figura 2. Médias da consanguinidade (F) e coeficiente médio de parentesco (AR) na população.
em substituição à consanguinidade. Nestes casos,
animais com menores valores de AR devem ser
preferidos nos acasalamentos, permitindo maior
participação de animais que estão sendo pouco
utilizados. Essa medida contribui para diminuir a
consangüinidade, minimizando as possíveis
perdas de material genético de origem. Em
rebanhos pequenos, é comum essa tendência, já
que com o avanço das gerações aumenta as
chances de acasalamentos consanguíneos,
exigindo controle mais rigoroso dos
acasalamentos. Porém, em rebanhos com plano
de gestão genética bem conduzidos, é possível
manter os valores de médio parentesco baixos.
Goyache et al. (2003) em estudo com ovinos da
raça Xalda encontraram valores de F nulos
durante um período de três anos e AR inferiores
a 2%.
Observou-se decréscimo acentuado para
o coeficiente de animais consanguíneos nos
últimos cinco anos estudados , mantendo-se
baixos níveis a partir desse período. Isto é
Figura 3. Coeficiente médio de parentesco para fundadores (AR_fund) e de toda população (AR_pop)
por ano.
108
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Figura 4. Valores médios de consanguinidade obtida, considerando toda a população (FP) e para as três
últimas gerações (3G), no período estudado.
comprovado pela figura 4, onde se observa a
evolução da consanguinidade de toda a
população, confrontada com as três últimas
gerações. Nas três últimas gerações, a
consanguinidade foi drasticamente reduzida,
reflexo do manejo adotado nessa fase, que
priorizou uso de animais com menores taxas de
consanguinidade.
Observa-se nesta figura que, até o ano de
1980, os valores de consanguinidade
apresentaram a mesma tendência. Nas últimas três
gerações os valores aumentaram, por ter sido
incluído apenas registros do período de 1980 a
1987, época em que a frequência de animais
consangüíneos aumentou, como consequência da
diminuição do tamanho efetivo da população.
Os valores obtidos para FST, FIS e FIT foram
0,20031,
-0,259788 e
-0,007791,
respectivamente. O valor de FST indicou haver
subdivisão na população e grande diferenciação
genética. Apesar do número bastante reduzido
de animais, desde a fundação do rebanho,
observou-se alta freqüência de heterozigotos,
como indicam os valores de FIS e FIT negativos.
Isso se deve, provavelmente, à incorporação de
animais externos (migração), não necessariamente
da mesma raça. Quando o objetivo principal é a
conservação, deve-se aumentar a variabilidade,
pela introdução e uso de animais da mesma raça,
garantida a manutenção da variabilidade intraracial. Estudos com bovinos indicam pouca
diferenciação intra-racial, como observa por Faria
(2002), com raças Zebuínas, fato atribuído à
pressão de seleção a que estão submetidas essas
raças, o que não é o caso das raças ovinas nativas
brasileiras. Apesar dos efetivos reduzidos, ainda
existe diversidade, que pode ser salvaguardada
para uso em futuros programas de conservação
e melhoramento adequados.
CONCLUSÕES
O uso excessivo e desigual de alguns
reprodutores contribuiu para aumento da
consangüinidade, ao longo das gerações.
Observou-se forte subdivisão, com excesso de
heterozigotos, informações úteis na estruturação
de um plano de gestão genética para o rebanho.
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110
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