Melhoramento Genético das tilápias

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Albino Henriques José Finiosse
Melhoramento Genético das Tilapias
Licenciatura em Agro-pecuária 
Universidade Licungo
Beira
2020
Albino Henriques José Finiosse
Melhoramento Genético das Tilapias
 Docente:
 Eng. Leopoldina
Universidade Licungo
Beira
2020
Trabalho a ser entregue, no departamento da escola superior técnica, na faculdade de ciências agraria da disciplina de melhoramento Genético para fins de avaliação, curso de agro-pecuária 
Índice
Introdução	4
Objectivos	5
Objectivo Geral	5
Objectivo específico	5
Melhoramento Genético das tilápias	6
Melhoramento genético de peixes	7
A metodologia do melhoramento da tilápia	9
Impactos gerados pelos programas de melhoramento genético	10
Conclusão	12
Referencias Bibliográficas	13
Introdução 
O presente trabalho de pesquisa bibliográfica enquadra-se na disciplina de Melhoramento genético, do curso de agropecuaria,4º ano e visa abordar sobre o melhoramento genético das tilápias, como bem sabemos que as tilápias são de De origem africana, entretanto com essa pesquisa bibliográfica quero dar o conhecer sobre o melhoramento genético das tais e sua distribuição e propagação ao nível do mundo.
O trabalho tem como objectivo principal conhecer sobre o melhoramento genético das tilápias, Compreender o impacto causado pelo melhoramento da genética da tilápias; Compreender os critérios usado para o melhoramento da genética das tilápias, entre outros assuntos relevante. 
 
Objectivos 
 Objectivo Geral
 Conhecer o melhoramento genético da tilapias.
 
Objectivo específico
 Explicar o impacto causado pelo melhoramento da genética das tilapias;
 Identificar os critérios usado para o melhoramento da genética das tilapias;
 Analisar as metodologias usado para o melhoramento das tilapias. 
 
Melhoramento Genético das tilápias
De origem africana, as tilápias são peixes de água doce, pertencentes à família Cichlidei. Devido a sua alta capacidade de adaptação e qualidades favoráveis na aquicultura, possui destaque na produção entre várias espécies em todo o mundo. Nos últimos anos, o melhoramento genético aplicado nesses animais, vem apresentado resultados significativos, que atendem produtores e consumidores. Objectivos como, aumentar a taxa de crescimento, medidas corporais padronizadas, aumento da resistência a factores estressores e até mesmo peixes transgénicos, são alguns dos pontos que estão sendo desenvolvidos e já apresentam resultados consideráveis.
Devido a sua produção elevada, associada à falta de informação disponibilizada para o campo, as práticas de manejo são capazes de interferir negativamente no plantel, diminuindo a variabilidade genética dos reprodutores, sendo por falta de planejamento ou ausência de programas genéticos, associado ao reduzido número de indivíduos utilizados como reprodutores, o que aumenta a probabilidade de acasalamento parental. A variabilidade genética nos plantéis é uma etapa importante para o desenvolvimento de um programa de melhoramento genético da espécie. Marcadores moleculares têm sido utilizados para o monitoramento genético em peixes, aplicados no sistema de cruzamento, avaliando fluxo gênico e aferindo o resultado na prole. No tangem no melhoramento genético das tilápias tendo mais enfase o Programas de melhoramento da Tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) é uma spécie originária das regiões tropicais e subtropicais da África (Eknath et al., 1998; Charo-Karisa et al.,2005), possui um tempo de geração relativamente curto, de aproximadamente seis meses, é uma espécie resistente a doenças, ao superpovoamento e a baixos níveis de oxigênio dissolvido. Além disso, alimenta-se dos substratos da cadeia trófica, aceita uma diversidade ampla de alimentos e demonstra um retorno positivo à fertilização dos viveiros. Com relação às características da carne, possui um excelente rendimento de filé, com carne saborosa, baixoteor de gordura e ausência de espinhos intramusculares em forma de “Y”(mioceptos) (Santos, 2006).
O principal programa de melhoramento genético com Tilápia do Nilo descrito na literatura teve início em abril de 1988 e foi executado nas Filipinas pelo ICLARM (International Center for Living Aquatic Resources Management), atual WorldFish Center, que contou com a cooperação do National Freshwater Fisheries Technology Research Center e do Bureau of Fisheries and Aquatic Resources (BFAR/NFFTRC), além do Freshwater Aquaculture Center, Central Luzon State University (FAC/CLSU) e o Institute of Aquaculture Research (AKVAFORSK) (Eknath et al., 1993; Bentsen et al., 1998). O projeto foi nomeado como “Genetic Improvement of Farmed Tilapias” (GIFT) e contou com o financiamento do Asian Development Bank (ADB) e do United Nations Development Program/Division for Global and Interregional Programs (UNDP/DGIP).
O programa GIFT envolveu quatro linhagens africanas selvagens de tilápias coletadas em 1988-1989 do Egito, Gana, Quênia e Senegal, e quatro linhagens domésticas asiáticas introduzidas nas Filipinas entre os anos de 1979- 1984 (Israel, Singapura, Tailândia e Taiwan) (Eknath et al., 1993; Bentsen et al., 1998). Desta forma, a população base foi formada por animais puros e pela progênie oriunda de 64 cruzamentos dialélicos (Hilsdorf; Orfão, 2011;Gjedrem, 2012).
A selecção para a característica taxa de crescimento foi o foco inicial deste programa de melhoramento, devido ao desempenho de crescimento da Tilápia do Nilo nas pisciculturas ter sido considerado ruim. A resposta no aumento da taxa de crescimento, após as primeiras cinco gerações de selecção, foi de 12 a 17% por geração (Eknath et al., 1998; Gupta; Acosta, 2004). O método de seleção utilizado no projeto GIFT foi uma selecção combinada entre e dentro da família (Gupta; Acosta, 2004). Houve trabalhos nos quais os objectivos de seleção para Tilápia do Nilo foram o rendimento de filé (Rutten et al., 2004; Rutten et al., 2005; Gjerde et al., 2012), a coloração externa do macho (Rajaee et al., 2010) e a tolerância ao frio (Charo-Karisa et al., 2005).
O projecto GIFT foi adequadamente realizado e alcançou dois objectivos principais: (1) a adaptação e o desenvolvimento de uma tecnologia de melhoramento genético que pode ser efectivamente usada em animais aquáticos; e (2) a criação de uma variedade melhorada (GIFT), de produtividade superior e altamente interessante para os piscicultores (Ponzoni et al.,2010). projecto chamado Genetic Inviroment of Farmed Tilapia (GIFT). Em uma das etapas, foi feita a comparação do crescimento em várias condições ambientais da progénie oriunda de 64 cruzamentos dialíticos feitos entre oito variedades de tilápias, sendo quatro asiáticas criadas em cativeiro e quatro africanas selvagens (BENTSEN et al., 1998). Após a obtenção de uma variedade melhorada, a tilápia GIFT foi distribuída para quase todo o mundo, sendo criada em diferentes condições climáticas, mostrando a plasticidade do seu fenótipo. 
Neste programa, o objetivo de seleção é aumentar a taxa de crescimento obtida a partir da medida do ganho médio diário. No entanto, outras características estão sendo coletadas para melhorar o número de informações dos peixes, como, medidas corporais (largura, largura caudal, altura, altura caudal, comprimento de cabeça, padrão e total) e mortalidade à idade comercial(Oliveira et al., 2010; Resende et al., 2010; Oliveira et al., 2012).
Após quatro anos de acasalamentos (2009), o programa de melhoramento de tilápias da UEM já demonstrava importantes resultados nas características “ganho em peso diário” e “peso vivo”, foi observado um aumento dos valores genéticos, com taxas anuais de mudanças de 0,053 g/dia e 13,66 g/ período de cultivo, respectivamente (Oliveira et al., 2012). Com estes valores, os ganhos genéticos anuais aumentaramaproximadamente 4% para ambas as características.
Melhoramento genético de peixes
Um aspecto chave para maximizar a produtividade em peixes, deve ser a utilização de indivíduos geneticamente superiores que apresentem desempenho elevado em condições ambientais específicas. Considera-se como desempenho elevado, a superioridade no que se refere à produtividade e sobrevivência por unidade de área em relação a indivíduos outrora utilizados naquelas condições.
Segundo Ponzoni (2006), a implantação e desenvolvimento de programas de melhoramento genético que conduzam a ganhos genéticos expressivos e duradouros são sugeridas na literatura científica, que se atendam aos critérios descritos a seguir.
• Descrição ou desenvolvimento do sistema de produção: o programa de melhoramento deve ser conduzido em um ambiente o mais semelhante possível com o sistema de produção em que os peixes serão cultivados;
• Escolha da espécie, variedades e sistemas de cruzamento: aspectos relacionados ao estoque de reprodutores disponíveis, domínio das técnicas de produção e reprodução, adequação ao sistema de produção e interesse do mercado consumidor, são características essenciais na escolha das espécies e variedades;
• Formulação do objectivo de selecção: definir o que se deseja melhorar no sentido de atender o mercado consumidor. O objectivo de selecção está intimamente relacionado com o sistema de produção, pois é importante melhorar características que são relevantes no sistema de produção no qual os animais seleccionados serão produzidos;
• Definição dos critérios de selecção: eleger características que serão usadas para definir o mérito genético dos animais. Estas características devem ser de fácil mensuração, apresentar resposta à selecção e estar relacionada com o objectivo de selecção;
• Delineamento do sistema de avaliação genética: definição da metodologia empregada na determinação do mérito genético dos animais a partir dos dados colectados.
• Selecção dos animais e definição do sistema de acasalamento: refere-se à escolha de indivíduos que terão prioridade de acasalamentos. O acasalamento dos animais seleccionados deve ser conduzido de forma que haja aumento no desempenho médio da nova população, manutenção de variabilidade genética e dos ganhos genéticos durante várias gerações e controle do incremento de consanguinidade;
• Desenho do sistema para expansão e disseminação dos estoques melhorados: deve permitir a chegada dos animais geneticamente superiores de forma rápida ao sector produtivo, intensificando o fluxo génico entre os diferentes componentes do sector produtivo (Núcleo, Multiplicadores e Produtores);
• Monitoramento e comparação de programas alternativos: estabelecer um sistema de avaliação do programa, de maneira que permita a checagem dos resultados, conduzindo a mudanças nos rumos, se necessário. Este procedimento é feito comparando-se o desempenho das progénies dos animais seleccionados com a progénie de animais com desempenho médio utilizados como população controle. A diferença no desempenho indicará a resposta à selecção obtida na geração anterior.
Alem disso, é necessário escolher cuidadosamente as espécies, linhagens ou híbridos, submetidos aos programas de melhoramento genético, com o objectivo de atender, adequadamente, às demandas globais e/ou regionalizadas. Somado a isso, é necessária a organização de uma estrutura de geração e análise de dados, de maneira a identificar os indivíduos geneticamente superiores e permitir o acasalamento preferencial destes. Por exemplo, um programa de melhoramento de tilápias, tem que considerar que estes peixes serão cultivados em sistemas de produção intensivos em tanques-rede ou em tanques escavados e em diferentes regiões do país, o que pode gerar a necessidade de genótipos específicos para cada região/sistema de produção (Charo-Kalisa, et al., 2006).
Diante do desafio de promover melhoramento genético em peixes de água doce, o cruzamento tem sido utilizado, sendo realizado o acasalamento de indivíduos da mesma espécie ou entre indivíduos de espécies diferentes (Lopez-Fanjul e Toro, 1990). estão relacionados alguns dos híbridos interespecíficos utilizados no Brasil.
 
O objectivo, ao realizar a hibridação, é explorar o vigor do híbrido ou heterose. Os resultados das hibridações são mais evidentes quanto mais diferentes forem os grupos genéticos utilizados (Lopez-Fanjul e Toro, 1990). Trabalhos experimentais têm apontado melhor desempenho dos híbridos em relação aos puros em condições de produção. (Carvalho et al, 2008, Serafini et al, 2009) 
O uso da hibridação permite agregar, de forma rápida, num mesmo grupo genético, características desejáveis de espécies ou linhagens diferentes; com apenas uma geração de acasalamentos é possível obter indivíduos adaptados a determinadas situações de cultivo e que tenham produção superior aos progenitores. Contudo, a manutenção desta superioridade, é dependente da continuidade dos acasalamentos de indivíduos geneticamente distintos e que apresentem superioridade para as características de interesse. 
Nas situações em que os híbridos são inférteis, obrigatoriamente os cruzamentos serão terminais com máxima exploração da heterose. Porém, nas situações em que os híbridos geram descendentes, a manutenção da heterose dependerá da escolha das espécies que serão acasaladas com a. A utilização de uma das espécies parentais causará redução do vigor do híbrido e possível diminuição da vantagem do cruzado.
A metodologia do melhoramento da tilápia
Apesar dos grandes esforços para a produção de tilápias melhoradas por algumas instituições, parte significativa do fornecimento de alevinos de tilápia para as pisciculturas comerciais é feito por empresas que não utilizam nenhuma tecnologia (chipagem, controle de pedigree, melhoramento genético, etc). Poucas unidades de especialistas em melhoramento de peixes trabalham com tilápia. De forma geral, esses profissionais mantêm uma parceria entre universidade e alguma empresa privada para a manutenção das famílias e venda/distribuição das linhagens melhoradas. Por vezes, os trabalhos são académicos e os resultados não são repassados para o sector produtivo. Dessa forma, é evidente que a utilização das linhagens melhoradas é restrita a algumas empresas e a algumas regiões onde essas linhagens possam estar sendo distribuídas, deixando uma lacuna que é percebida pelo sector produtivo.
A metodologia de melhoramento empregada às tilápias utiliza selecção pelo valor genético predito através de modelos mistos para avaliar o desempenho de reprodutores. Dessa forma, a primeira geração (G1) de cada casal é mantida separada até a marcação com microchip e as famílias são testadas havendo rodízio dos reprodutores para avaliação dos cruzamentos. A metodologia dos modelos mistos para obtenção da melhor predição linear não-viesada (BLUP - Best linear unbiased prediction) dos valores genéticos dos animais considera o efeito de ambiente (natural, bioflocos, viveiros, tanques-rede, clima frio, etc.) para a avaliação e possibilita, quanto a conexão genética, avaliar a interacção genótipo–ambiente.
Outras vantagens da metodologia é a possibilidade de incluir informações completas de família por meio da matriz de parentesco, comparar indivíduos de diferentes níveis de feitos fixos, avaliar indivíduos sem observações, com observações perdidas e ainda com observação em apenas algumas características, avaliação simultânea de reprodutores, de fêmeas, e de crias; avaliação de características múltiplas; avaliação de medidas repetidas; utilização de diferentes modelos para as características; e utilização de modelos com heterogeneidade de variância, podendo-se usar todas essas opções ou algumas delas, simultaneamente (LOPES, 1994).
As empresas de melhoramento genético fornecem matrizes e reprodutores para as centrais de alevinagem e as orientam sobre o manejo de acasalamento que mantenha a qualidade dos alevinos distribuídos às pisciculturas comercias. Apesar das diversas possibilidades, as centraisde alevinagem não informam aos piscicultores qual o protocolo adequado para que a linhagem vendida atinja os incrementos prometidos. Kubitza (2006) discorre sobre as questões enfrentadas pelos produtores quanto a qualidade dos alevinos de tilápia. O autor recomenda que produtores avaliem o desempenho de cada lote de alevinos recebidos para identificar aqueles fornecedores que atendam as expectativas do empreendimento. Os indicadores recomendados são: taxa de crescimento, conversão alimentar, sobrevivência, percentual de alevinos aproveitados e o descarte do fundo dos lotes; a participação do custo destes alevinos no custo total de produção. Além desses parâmetros recomendados por Kubitza, é importante conhecer a vantagem incremental que a linhagem utilizada pode trazer para a
produção e como adaptar o manejo para atingir tal ganho.
Impactos gerados pelos programas de melhoramento genético
Diversas mudanças têm sido observadas comparando espécies selvagens a espécies que sofreram algum tipo de selecção provenientes de programas de melhoramento genético. O salmão selvagem capturados do rio Namsen consumiu 20% mais energia e proteína por kg de peso corporal e apresentou menor retenção de proteína e energia, 19%, quando comparado aos descendentes da quinta geração do Salmão do Atlântico seleccionados para crescimento na Noruega (Thodesen et al., 1999). Indicando que os peixes seleccionados param a taxa de crescimento tiveram um melhor aproveitamento dos recursos alimentares em comparação com animais não seleccionados.
O principal programa de melhoramento genético com Tilápia do Nilo, Genetic Improvement of Farmed Tilapias (GIFT) selecionou a taxa de crescimento como foco inicial deste programa de melhoramento. A resposta no aumento da taxa de crescimento, após as primeiras cinco gerações de seleção, foi de 12 a 17% por geração (Eknath et al., 1998; Gupta; Acosta, 2004). Nguyen (2015) também apresentou recentes ganhos genéticos do peso corporal em linhagens melhoradas de tilapia (GIFT) sobre 10 gerações de seleção na Malasia, é possível verificar a superioridade da linhagem melhorada comparado a uma linhagem nativa do Sri Lanca e no Egito, respectivamente (Lind, 2015).
A Outra tecnologia de impacto para a produtividade da tilápia é o desenvolvimento de linhagens transgénicas. Segundo Collares e Moreira (2003), a tilápia transgénica apresenta maior crescimento e melhor conversão alimentar em relação a não transgênica e o seu consumo já foi liberado para os chineses. Estudos com tilápias transgénicas vêm acontecendo desde 1998 (RAHMAN et al., 1998). Anomalias no crescimento da cabeça da tilápia transgénica foram vistas por Rahman et al. (2001).
No entanto, ainda que a busca por aumento da produtividade seja uma demanda legítima, é importante priorizar sempre a qualidade do produto que deverá servir como alimento saudável para o consumidor. Ferment et al. (2015) alertam sobre os riscos do uso de transgénicos para consumo humano, além do risco à biodiversidade aquática com possíveis escapes imprevisíveis de peixes transgénicos dos cultivos comerciais. Outro ponto a se considerar é o bem-estar desses peixes geneticamente modificados por não existir mecanismos que possam assegurar este bem-estar (BEARDMORE; PORTER, 2003).
Conclusão
 As tilapis apois o seu melhoramento genético, elas chegam ao ponto de suportar várias alterações climática a fim responder positivamente e as experiências mostram que o melhoramento genético na taxa de crescimento pode proporcionar ganhos de cerca de 15% por geração em programas bem conduzidos, Durante as décadas de 40 e 50 houve uma distribuição mundial significativa de tilápias com o intuito de promover o cultivo de subsistência em países subdesenvolvidos, Esse peixe foi escolhido, principalmente, devido à rusticidade e alimentação à base da cadeiatrófica também apresenta recentes ganhos genéticos do peso corporal em linhagens melhoradas de tilapia (GIFT) sobre 10 gerações de selecção na Malasia, para tal crescimento tem sido usado tecnologia de impacto para a produtividade da tilápia é o desenvolvimento de linhagens transgénicas.
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