(Populational Structure of Morada Nova Sheep herd as a Contribution to Conservation)

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1 Ciência Animal, 19(1): ,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 RODRIGUES 1 *, Maria Norma RIBEIRO 2, Sônia Maria Pinheiro de OLIVEIRA 3, Francisco de Assis Melo LIMA 3, Arturo Bernardo Selaive VILLARROEL 3, Ana Carolina Landim PACHECO 4, Leonardo Hunaldo dos SANTOS 1 1 Universidade Federal do Ceará, 2 Departamento de Zootecnia. Universidade Federal Rural de Pernambuco, 3 Departamento de Zootecnia. Universidade Federal do Ceará, 4 Universidade 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 Maceió, Alagoas. Ciência Animal, 19(1): ,

2 INTRODUÇÃO 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 104 Ciência Animal, 19(1): ,2009 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

3 Universidade Federal do Ceará como contribuição para a definição de estratégias de preservação e conservação do mesmo. MATERIAL E MÉTODOS Os dados analisados foram provenientes do fichário de controle zootécnico do Projeto de Melhoramento de Ovinos da Raça Morada Nova Variedade Branca, no período de 1970 a 1987 (período em que foi feito um controle dos pedigrees ), referentes a registros de 2403 animais, sendo 922 machos e 1481 fêmeas, pertencentes à Fazenda Experimental do Vale do Curu, do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Ceará. O clima, de acordo com classificação de KOPEN, é o tipo Aw, quente e úmido, caracterizado por duas estações distintas: a chuvosa, de janeiro a junho e a seca, de julho a dezembro. Os animais foram criados em pastagem nativa melhorada e pastagem cultivada e, na estação seca, recebiam suplementação alimentar, à base de capim elefante (Pennisetum purpureum, Schum), feno de sorgo forrageiro (Sorghum bicolor), feno de cunhã (Clitoria ternarea) e o feno de leucena (Leucaena leucocephala). Todos os animais tinham à sua disposição sal comum e suplementação mineral, durante todo o ano e eram vermifugados, sistematicamente. A partir das fichas de controle zootécnico existentes, montou-se um banco de dados, contendo dia, mês e ano de nascimento dos animais, identificação de pai e mãe. Foi calculada a consaguinidade individual e média (Wright, 1978) e o coeficiente de parentesco médio (Gutiérrez et al., 2003; Goyache et al., 2003). Obteve-se, também, o número de ancestrais que mais contribuíam para a variabilidade do rebanho, bem como o intervalo de gerações e estatísticas F (Wright, 1978), segundo Caballero and Toro (2000; 2002), com auxílio do programa ENDOG versão 4.0 (Gutiérrez & Goyache, 2005). RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 1 encontra-se um resumo da estrutura da população. Do total de animais (2.403), apenas 19,9% eram ancestrais. A relação entre o número efetivo médio de fundadores e de ancestrais foi igual a 1. Em geral, essa informação, isoladamente, pouco informa sobre a real situação da estrutura genética de um rebanho. Observa-se que mesmo essa relação sendo a ideal, verificase que a população foi formada a partir de uma base genética muito reduzida, além de que a maior parte da contribuição genética do rebanho se concentrou em apenas 4% do mesmo, o que caracteriza importante gargalo genético, desde a sua fundação. A relação fa/fe igual a 1 se deve, provavelmente, ao fato de que os fundadores aparecem em mais vias de transmissão genética do que os ancestrais, conforme citam Reis Filho (2006) e Poggian (2008). Estes parâmetros explicam como o uso excessivo de determinados Tabela 1. Resumo dos parâmetros populacionais do rebanho Morada Nova, Variedade Branca. Tamanho da população analisada 2403 Tamanho da população referência 1926 Número de ancestrais 477 Número efetivo de fundadores 20 Número efetivo de ancestrais 20 Número de ancestral que contribui na população 253 Número de ancestral que explica 50% da variabilidade genética 10 Ciência Animal, 19(1): ,

4 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 Machos Fêmeas Ano pai MF mãe MF Ne , ,38 42, ,64 10, , ,47 29, ,43 14, ,15 21, , ,15 43, ,14 15, , , ,95 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 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 106 Figura 1. Relação entre número de machos (MA) e fêmeas (FE) e número efetivo (Ne) da população, ao longo dos anos Ciência Animal, 19(1): ,2009

5 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 N F POR FC AR Ne , , ,012 0,067 0,179 0,050 41, ,024 0,224 0,108 0,054 40, ,024 0,287 0,084 0,048 20, ,016 0,384 0,041 0,039 31,3 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 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 Intervalo de gerações (anos) Número Média Erro-Padrão Pai-filho 31 6,24 0,65 Pai-filha 225 5,71 0,23 Mãe-filho 33 3,56 0,39 Mãe-filha 240 4,34 0,16 Total 529 4,98 0,13 Ciência Animal, 19(1): ,

6 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 Ciência Animal, 19(1): ,2009

7 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 F ST, F IS e F IT foram 0,20031, -0, e -0,007791, respectivamente. O valor de F ST 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 F IS e F IT 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. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEVEDO, D.M., SILVA, D.C., PESSOA, R.S.. A Ovinocultura no Mundo e no Brasil: Uma Realidade. Ciência Animal, 19(1): ,

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