genetic services

PROGRAMAS DE MEJORAMIENTO GENETICO
(PMG) EN PECES: CLAVES QUE ASEGURAN
LA GENERACIÓN DE ALTO IMPACTO
PRODUCTIVO Y ECONÓMICO
Jean Paul Lhorente, Director Técnico
www.aquainnovo.com
Porqué hacer mejoramiento
genético ?
•
Aumento potencial genético de los
alevinos/huevos destinados a producción,
mejora el comportamiento productivo de los
peces.
•
Herramienta segura para mejorar resultados
productivos en el largo plazo.
•
Mejor control de los parámetros productivos
importantes.
•
Aumenta el valor de capital de la empresa.
•
Buen argumento de marketing para
proveedores de alevinos/huevos
GENERALIDADES
CADENA DE VALOR
Variabilidad asociada a un rasgo
CONCEPTOS
GENETICA
Existe siempre Variación individual en unidades de cultivo.
Parte de estas diferencias
genéticas son heredables
Parte de ella se debe a
diferencias genéticas
Parte de ella se debe también a
diferencias ambientales
CONCEPTOS
GENETICA
Heredabilidad
Var.Poblacional
Frecuencia absoluta
Valor Individual
500
P
VP = VG + VE
P=G+E
VP = VA + VNA + VE
P = A + NA + E
400
E
300
200
G
A: Parte heredable y transmisible a la progenie
100
0
2
4
6
8
10
h2 = VA
Peso cosecha (kg)
0-1 ó 0-100%
VP
Ejemplo: h2= 0.30, seleccionar los mejores 3 peces.
Jaula
Prom
Xi
Jaula
Prom
Xi
Jaula
Prom
A
110
4.8
5.210
110
4.8
5.210
110
4.8
+0.123
110
4.8
4.950
110
4.8
4.950
110
4.8
+0.045
115
4.2
+0.150
A=
h2(Xi-Prom)
115
4.2
4.700
115
4.2
4.700
115
4.2
4.550
115
4.2
4.550
115
4.2
+0.105
115
4.2
4.100
115
4.2
4.100
115
4.2
-0.030
CONCEPTOS
GENETICA
Heredabilidad y Correlación
Genetica
bajos: 0-0.25
medios: 0.25-0.50
Altos: > 0.50
Magnitudes de h2:
•PProducción de leche (kg):
•TTasa de crecimiento (kg):
•EFCR- Carne:
•RRasgos de canal:
•RRasgos reproductivos:
0.25-0.30
0.30 – 0.40
0.30
0.40 - 0.60
0.05 - 0.15
Correlación Genética:
rG = CoVa xy/ (√Vax Vay): -1 - +1
Valores rG:
Crecimiento-contenido grasa:
+0.30
Crecimiento-FCR:
-0.78
Peso Smolt-Peso Cosecha:
+0.40
Respuesta a la selección
Existe siempre Variación individual en unidades de
cultivo. Parte de ella se debe a diferencias genéticas
(P = G + E).
CONCEPTOS
GENETICA
Reproductores seleccionados
Padres
DS
Promedio
Generación 1
R = i σp h2
L
i:
σ p:
h2 :
L:
rIA:
=
i rIA σa
L
Intensidad de selección
Desviación estándar del carácter
Heredabilidad del carácter
Intervalo entre generaciones
Precisión predicción valor genético
Date, reference version, etc
Progenie
R
Respuesta a la selección
CONCEPTOS
GENETICA
Biotecnología
Tiempo (generaciones/Años)
Consanguinidad
CONCEPTOS
GENETICA
• Da cuenta de un aumento de la Homocigosis (%)
• Se produce por el apareamiento de Individuos emparentados
• Como consecuencia reduce la Variabilidad Genética
• Aumenta probabilidad de la expresión de genes recesivos de efecto (-): Ello se manifiesta
como una baja en la performance de rasgos de sobrevivencia, reproductivos y de
crecimiento, lo que en conjunto se define como Depresión Endogámica.
• Permite la fijación de ciertos rasgos de interés.
∆F = 1/(2Ne+1)
• - 3 - 6 % / 10% aumento de ∆F (Kincaid 1976, Gjerde et al., 1983)
• Niveles recomendables de ∆F al aplicar selección <1.0 % (Bentsen, 2000).
Evaluación Genética
CONCEPTO GENETICA
Â=
22(X
b1(X
X)+
i –i i–
0,25nh
0,5nh
(X
–X)
X)
2
2
ÂÂ
==
0,5
h h(X(X
– X)
Â
i –i X)
 == b2(Xi1––X)+b
(X
3
i 2– X)
(n(n-1)¼h
EVALUACION GENETICA
Valor genético heredable (A)
1.
2.
3.
4.
5.
P = G + E = A + NA + E
Se transmite a descendencia
Año (t°, manejo, alimentación)
Fecha desove
Fecha ingreso mar, peso smolt
Centro (ambiente, patologias, manejo)
Jaula (densidad, ubicación, manejo)
A de cada individuo
expresado como desvio de la
población, luego hay valores
–y+
A = P – NA – E
(Ranking de peces)
Generación 1
Generación 0
0.800
1.00
-0.800
0.20
-0.40
23
21
19
17
15
13
11
-0.20
9
0.00
7
29
27
25
23
21
19
17
15
13
9
7
5
0.40
5
-0.600
0.60
3
-0.400
11
-0.200
3
0.000
0.80
1
0.200
Valor Genetico GF3
Selección
0.400
1
Valor Genetico GF3
0.600
ELEMENTOS CLAVES DE UN
PMG
Objetivos de Mejoramiento
Pez deseable para
producción
Rasgos Evaluados/Valorados
Estimación Valores Genéticos
Tecnología Reproductiva
-Qué Rasgos
-En cuales Animales
-Machos / Hembras
-Test Progenie
-Nucleo/ grupo producción
-Genotipos (en que Animales?)
- Fenotipos (Performance)- Base de Datos
- Pedigree
- BLUP
- Marcadores Genéticos
- Criopreservación
- Triploidización
- Neomachos
- Poblaciones todo macho
Selección, rechazo y cruzas
- Index / EBV’s (Ranking)
- Optimización mérito - Inbreeding
- Other Issues
IMPACTO
ECONOMICO
Objetivos de Mejoramiento
Rasgos de Importancia Económica
Especie
Mejor crecimiento, reducción del tiempo a cosecha
Salmones, Tilapia
Bajas Mortalidades (resistencia a enfermedades)
Salmones, Tilapia
Rendimiento Cortes en Planta
Salmones Tilapia
Peces más predecibles en su performance
Salmones, Tilapias
Buena conversión de Alimentos
Salmones, Tilapias
Baja Maduración
Salmones
Calidad (pigmentación, contenido de grasa)
Salmones
Tolerancia salinidad
Tilapias
Tolerancia a altas temperaturas
Tilapias
Objetivos a mejorar
Selección de Características
¡¡ Importancia Económica!!
Costo, Factibilidad, Eficiencia de Selección
80/20
• Medibles
• Heredables
• Afectados por Ambiente
ELEMENTOS CLAVES DE UN PMG
COMPONENTE
Objetivos de Mejoramiento claros
Buenos Stocks reproductores
MATERIA DE
CLIENTE-SERVICIO TECNICO
CLIENTE
Núcleos de Mejora
SERVICIO TECNICO
Diseño Genético-Estadístico
SERVICIO TECNICO
Base de Datos Alta calidad
SERVICIO TECNICO
Metodología Evaluación genética implementada
SERVICIO TECNICO
Buen sistema de Multiplicación
Buenas prácticas de Manejos
CLIENTE-SERVICIO TECNICO
CLIENTE
Acceder a ultima tecnología/Competitividad
SERVICIO TECNICO
Validación productiva rápida/benchmarking
CLIENTE-SERVICIO TECNICO
Buen análisis de datos
CLIENTE-SERVICIO TECNICO
ESTRUCTURA DE UN PMG
Núcleo: Peces identificados con
trazabilidad completa. Objetivo
realizar selección y se obtiene la
mejora genética.
Candidatos seleccionados
por Valor Genético
Núcleo
Mejora
Genetica
PADRE
S
Núcleo Gen “n”
Multiplicación: Peces hermanos del
núcleo sin marca. Objetivo es
traspasar las mejoras genéticas a
producción.
Multiplicación
Ovas destinadas a familias.
Obj: Max +GG y Controlar + ∆F
Multiplicadores Gen “n”
Venta/Producción
Benchmarking
Ovas destinadas a reproductores
Obj: Max GG.
Producción
ESTRUCTURA DE UN PMG
Cliente Integral
Motor
Núcleo
Multiplicación
Venta/Producción
Benchmarking
Multiplicador
Multiplicación
Comprador Ovas
Venta/Producción
Benchmarking
Venta/Producción
Benchmarking
RESULTADOS DE MEJORA GENETICA EN PECES
La información disponible y la experiencia de mejora logradas por
Aquainnovo, indican se pueden obtener resultados muy positivos de
mejora traspasables a producción
RESULTADOS DE
MEJORA
En crecimiento
Especie
Atlantic salmon
rainbow trout
channel catfish
Coho salmon
Ganancia
genética/generacion
10.6 - 14.2 %
Gjerde et al., 1986
13.0 %
Gjerde et al., 1986
12 - 20 %
10.1 %
9.9 - 10.5 %
Tilapias
Rohu carp
References
Dunham, 1987
Hershberger et al., 1990
Neira, et al., 2006
17.0 %
Eknath, 1997
7.2 %
Ponzoni, et al, 2008
29.6 %
Mahapatra et al., 2004
RESULTADOS DE
MEJORA
Que hemos hecho en PMGs
1
2
3
5
4
6
7
8
9
Coho
2
1
3
4
Salar
1
2
3
4
Trucha
1
2
3
4
5
1
2
3
Tilapia ACI
Tilapia
Produmar
RESULTADOS DE
MEJORA
Que hemos hecho en PMGs
8% 10%
RESULTADOS DE
MEJORA
Coho
Salmon RESULTS
sf
Harvest Weight achieved after 7 Generations of improvement.
The Fish has double de size in the same growing period
RESULTADOS DE
MEJORA
Trout
RESULTS
Our Trout lines are growing around 10% faster every
generation, and also they are selected to have a better
skin colour, blue back and silver bright on the sides
RESULTADOS DE
MEJORA
Trout
IMPACTS
Field-based benchmark comparing our two trout lines with our main competitor´s
line, where our lines has shown faster growth and more productivity
RESULTADOS DE
MEJORA
Atlantic Salmon Genetic Program
RESULTADOS DE MEJORA
Costa Rica Genetic Improvement
Program RESULTS
RESULTADOS DE
MEJORA
Ecuador Genetic Improvement
Program RESULTS
RESULTADOS DE
MEJORA
Ecuador Genetic Improvement
Program RESULTS
19,1% superior
In relation to not
selected line
Comparison Between the selected year classes (PMG) and not selected line
in production conditions where the last generation shows 19% better growth
GESTIÓN EN INVESTIGACION Y DESARROLLO (I+D)
Mejoramiento Genético sin I+D no permanece en el tiempo.
Aquainnovo, trabaja al mas alto nivel tecnológico para hacer
competitivos los programas de selección de sus clientes
I + D: Estrategia
Cliente Integral
Moto
r
Núcleo
Multiplicación
Venta/Producción
Benchmarking
International Research Network
Canada
Simon Jones
Fisheries and Ocean
Genómica resistencia enfermedades
USA
Dorian Garrick
IOWA State
University
Genomics
Stewart Buck
GeneSeek
Neogen
Genotyping
I + D: Estrategia de
acción
Scotland
Steven Bishop- Rod Houston
Finland
Roslin Institute
Antti Kause
Resistance disease
Luke Institute
FCR Improvemeny
Spain
Miguel Angel Toro,
Miguel Perez-Enciso
Beatriz Villanueva
QTL Análisis
Canada
William Davison, Ben Koop
Simon Fraser University
University of Victoria
Microarrays, cGRASP
Canada
Jim Powell
Reproductive Phisiology
Malasia
Raul Ponzoni
GIFT (Genética de tilapias)
Canada
Matthew Rise
Memorial University
Microarrays, P. salmonis
USA
Dr Juan Medrano
Universidad de California-Davis
Proyecto trazabilidad (SNP)
Costa Rica
Aquacorporación Internacional
Mejora Genética de tilapias
Universidad Nacional de Costa Rica
Motor
Brazil
Alexandre Silva Hilsdorf
Núcleo Integrado de Biotecnología UMC
Diogo Hashimoto
Roberto Cavalheiro
Fabiana Pilarsky
Israel
Gideon Hulata, Yitzhak Simon
The Volcani Center
Genética de tilapias
I+D: Desarrollos
Diseases Resistance
Results
In all our Lines we are doing genetic selection for the most important diseases with strong
performance improvements, cost savings and economic benefits for our clients clients
IPNv
SRS
Caligus
Genomic
GENETIC SERVICES
GENOMICS
TRADITIONAL
GENETIC
FUTURE
+ Growth
+ Disease Resistance
+ Colour
In AquaInnovo Genomic
SELECTION is a REALITY!!
SNP--CHIP® 50
50K
AquaSalar SNP
K • QTL IPNv
We are also aplying this technology onTrout Selection Breeding Programs.
GENETIC
Atlantic Salmon Genetic Program
Genomic Width Association Studies (GWA) with resistance diseasein
Atlantic salmon
SNP CHIP FOR TILAPIA
“Development of a biotechnological platform for exporting
genetic services to improve warm water aquaculture
species production in America applying genomic
selection”
AquaInnovo is the first Company developing a SNP Chip for Tilapia
•
Created in 2007
•
Consortium between Aquachile and Universidad de Chile
•
Co-funded by Innovachile, Corfo, Chilean Government
•
Total private Investment from Aquachile of US$12 M
•
Currently is a private company specialized on
commercial-scale aquaculture Genetic Improvement
Programmes and Bioassay services for product development
and validation
VISION
BUSINESS MODEL
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
VISION
“To become a world leader in genetic
improvement for aquaculture, recognized for
being at the cutting edge of innovation, and
focused on the needs of our clients”
VISION
BUSINESS MODEL
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
BUSINESS MODEL
Our business model is aimed at focusing around costumers and our
commitment is to deliver continuous genetic improvement value
1
Price to Value
Robust selecting
breeding strategy
4
2
Positive experience
in the relationship 3
Differentiated
product
VISION
BUSINESS MODEL
•
Market
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
BUSINESS MODEL • Market
GLOBAL REQUIREMENT FOR SALMONID EGGS 2015
(in millions)
BUSINESS MODEL • Market
GLOBAL REQUIREMENT FOR TILAPIA FINGERLINGS
2015
(in millions)
Market Value at average price: US$800 M (without genetic improvement)
VISION
BUSINESS MODEL
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
PEOPLE
Organization General
BOARD
GENERAL
MANAGER
Rodger Miranda (MSc)
FINANCE &
ADMIN. OFFICER
Julián Moreno
Acquisitions / House keeping
KEY ACCOUNT
MANAGER
Matias del Campo (PhD)
AQUACULTURE TRIAL CENTER LENCA
MANAGER
Pablo Ibarra (MBA)
TECHNICAL
DIRECTOR
Jean Paul Lhorente (PhD)
SCIENTIFIC
COMITEE
ADVISORS
Roberto Neira (PhD)
José Manuel Yañez (PhD)
R&D ASSISTANCE
Francisca Patrone
TECHNICAL
SERVICES SALMON LEADER
Luis Aro (MV)
Assistant
TECHNICAL
SERVICES TILAPIA LEADER
Michael Filip (MSc)
Assistant
GENETIC DEVELOPMENT
MANAGER
Rama Banguera (PhD)
IT & Data Base
PhD Students
BIOECONOMICS,
STATICS & CONTROL LEADER
Marcelo Araneda (PhD)
Statics Assistant
Students
REPRODUCTION
ADVISOR
Vanesa Mella (PhD)
ADMIN
& SALES
GENETIC
SERVICES
ATC
LENCA
5
11
34
PHD
STUDENTS
ADVISORS
2
3
PEOPLE
Structure
Team Leaders
GENERAL MANAGER
Rodger Miranda
Aquaculture Engineer from the University of Los Lagos, graduated
in Business Management from the Austral University of Chile,
Master in Environmental Management from the University of
Santiago, Chile.
28 years experience in Aquaculture
FINANCE & ADMIN. OFFICER
Julian Moreno
Commercial Engineer from the Catholic University of Santiago, Administration
8 Years of Experience
Pablo Ibarra
ATC LENCA MANAGER
Biochemetry Civil Engineer from the Catholic University of Valparaíso,
MBA from Universidad del Desarrollo, Santiago.
TECHNICAL DIRECTOR
Jean Paul Lhorente
Responsible for the Direction of Genetic programs, implementation,
R&D and Technical services
Agronomic Engineer, Master in Aquaculture Science and Ph.D. in
Aquaculture (Genetics) from the shared program of University of Chile.
14 Years of Experience
TECHNICAL SERVICES TILAPIA LEADER Michael Filip
Fisheries Engineer from the Catholic University of Valparaíso, with a Business
Management Diploma in the Austral University of Chile; Master in Aquaculture
from the North Catholic University.
13 years of experience
28 years of experience
KEY ACCOUNT MANAGER
Matías del Campo
Aquaculture Engineer from Andres Bello University of Santiago, Chile,
Ph.D. in Bio Economy from Stirling University, Scotland
10 Years Experience in Aquaculture
TECHNICAL SERVICES SALMON LEADER
Luis Aro
Veterinarian from Universidad Santo Tomas Puerto Montt, Agriculture
Technician from Agriculture Highschool from Patagonia – Coyhaique
13 Years of Experience
GENETIC DEVELOPMENT MANAGER
Rama Banguera
Responsible for the implementation of the genetic engine
M.Sc. in Fisheries Science, Central Institute of Fisheries Education, India
M.Sc. Animal Breeding and Genetics Wageningen University, Holland
M.Sc. Animal Breeding and Genetics Agroparis Tech, France
Ph.D. Animal Breeding and Genetics Norwegian University of Life
Science
6 years of experience
STATISTICS & CONTROL LEADER
Marcelo Araneda
Responsible for the Bio Economic Modeling of genetics
in the Aquaculture production
Aquaculture Engineer from the Catholic University of the North - Chile
Ph.D. in Bio Economy from The University of Monterrey - México
10 Años de Experiencia
PEOPLE
Structure
International
Advisors
Specialists
GENOMICS ADVISOR
REPRODUCTION
PHYSIOLOGY SPECIALIST
Vanesa Mella
Veterinarian from Universidad Catolica de Temuco-Chile, Master of Science
in health and animal production from the University of Rennes, France; PhD
in Reproductive Physiology from INRA - France
National Advisors
GENETICS ADVISOR
Roberto Neira
Agronomic Engineer from the University of Chile, Master of Science (MS) in
Genetics and Ph.D. in Genetics, from the University of California, Davis.
More than 30 years of experience in Genetics in Aquaculture
GENETICS ADVISOR
José M. Yañez
Veterinarian from the University of Chile, Ph.D. in Quantitative Genetics
from the University of Chile and specialist in Genomics
5 years experience in Genetics in Aquaculture.
Dorian Garrik
Professor of Animal Science Iowa State University, Doctor of
Philosophy, Cornell University, 1988
Bachelor of Agricultural Science (First Class Honors), Massey
University, New Zealand, 1981.
Dr. Garrick’s current research projects are to improve the accuracy of
predicted genetic and phenotypic merit using high-density genomic
information.
GENOMICS ADVISOR
Antti Kause
Ph.D Zoology, University of Turku, Finland
Msc. Zoology, University of Turku, Finland
Researcher from the MITT Institute of Finland expert in genetic
selection for improving feed conversión ratio.
GENOMICS ADVISOR
Miguel Pérez Enciso
Professor at Universidad Autonoma de Barcelona, ICREA
Bachelor in Biology-Genetics, University Complutense from Madrid; Ph.D.
Quantitative Genetics, INRA- FRANCE.
Specialist in Quantitative Genetics Modeling
STRATEGIC ADVISOR
Francisco Bodadilla
Comercial Engineer, From Pontificia Universidad Católica de Chile
Diploma in Pricing Strategy, Pricing Optimization, Value Share Pricing;
The University of Chicago.
Executive Leadership Diploma, Business Administration and
Management; Wharton School of Business.
Diploma, Effective Negotiations; Harvard Business School.
10 Years of experience comercial Areas of Genetic Companies.
VISION
BUSINESS MODEL
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
OVERVIEW
Built in
2011
Investment
US$
10,5
Co--funded by
Co
millions
99,89
Empresas AquaChile
%
0,11
U. Chile
%
Puerto Montt X Region, Chile
Sector Lenca km 33 - Carretera Austral
AREAS OF SPECIALIZATION
1
GENETICS IN AQUACULTURE
2
NUTRITION and FEEDING
3
PATHOGENS
4
PARASITES
5
OPERATIONS
VALUE ATTRIBUTES
1
Industry and client focused
2
Private contract research service
3
High capacity and flexibility
4
High success rate in trial
implementation
High quality trials and strong
biosecurity standards
5
FACILITIES
FACILITIES
FACILITIES
CONTROL & SUPPORT SYSTEMS
All monitored and controlled Recirculation
Aquaculture Systems
Temperature control between 3 and 28ºC
High biosecurity standards and water treatment
systems
Diagnostic and veterinary support network
Seawater and fresh water supply
Wide range of tank options
ATC LENCA CLIENTS
•
PHARMACEUTICAL LABORATORIES
•
FEEDING PLANTS
•
INGREDIENTS SUPPLIERS
•
CHEMICAL PRODUCERS
•
SALMON PRODUCERS
•
RESEARCHERS / DEVELOPERS
•
UNIVERSITIES / INSTITUTES
VISION
BUSINESS MODEL
PEOPLE
AQUACULTURE TRIAL
CENTER LENCA
GENETIC SERVICES
GENETIC SERVICES
CLIENTS
GENETIC SERVICES
CLIENTS
Royalty
MODELO
CAPTURA
VALOR
GESTIÓN
GENÉTICA
+ I+D
PMG
DIFERENCIACIÓ
N PRODUCTO
ASISTENCIA
TECNICA
GENETIC SERVICES
TEAM
Francisca Patrone
• • Operación
dedeProgramas
(PMGs)
Operación
ProgramasGenéticos
Genéticos
(PMGs)
• • Análisis
Análisisdededatos
datosproductivos
productivos
Validación
productiva
Productos
• • Validación
productiva
Productos
Genéticos/Benchmarking
Genéticos/Benchmarking
Asistencia
técnica
• • Asistencia
técnica
Mejora
continua,
levantamiento
ejecución
• • Mejora
continua,
levantamiento
yy
ejecución
proyectos
I+D
proyectos
I+D
GENETIC SERVICES
TEAM
PRODUCTO GENETICO
•
•
•
•
Experiencia productiva
Alto nivel tecnológico
Competencia/Juventud
Foco en cliente
Alto potencial genético
Otorga Valor a la compañía
Diferenciado
Cliente
Genetistas
Servicio Técnico