Genetic analysis and selection for intramuscular fat and oleic acid content in pigs

El contingut i la composicio en acids grassos del greix intramuscular (GIM) afecten la qualitat de la carn de porc. En particular, augmentar el contingut d'acid oleic (C18:1) milloraria la seva qualitat pel que fa a atributs organoleptics i tecnologics i propietats nutricionals. Aquesta tesi doctoral forma part d'una linia de recerca del Grup de Millora Genetica del Porci de la Universitat de Lleida, amb l'objectiu final de trobar estrategies per millorar geneticament la qualitat de la carn de porc a traves de GIM i C18:1. Es divideix en tres parts. La Part 1 discuteix les implicacions d'aplicar un enfocament estadistic especific per a dades composicionals per analitzar aquests caracters. Es va mostrar que, com que la variabilitat de la composicio del greix de la carn de porc es baixa, les tecniques estadistiques estandards sobre percentatges bruts son suficientment robustes per la majoria d'analisis, incloent les que es realitzen a continuacio. En la Part 2, en una linia Duroc, es va estimar que GIM i C18:1 tenen una heretabilitat alta similar (0.51? 0.56, per GIM, i 0.44? 0.50, per C18:1) i una correlacio favorable entre ells (0.47). A mes, existeixen escenaris de seleccio en que aquests caracters i el creixement magre es poden millorar simultaniament. Es va demostrar experimentalment que (1) GIM i C18:1 responen a la seleccio basada en valors de millora a partir de dades fenotipiques de parents, i (2) l'espessor de greix dorsal es pot modificar independentment de GIM i C18:1. No obstant, la seleccio per GIM i C18:1 basada en dades preses en un muscul te respostes correlacionades desiguals en altres musculs i teixits adiposos. En la Part 3 es van analitzar les variacions de la sequencia del gen estearoil-CoA desaturasa (SCD), que codifica l'enzim limitant en la biosintesi de C18:1. Es va mostrar que hi ha una variant funcional en el gen SCD amb un efecte additiu de +0.75% en C18:1 i +1.00% en contingut total d'acids grassos monoinsaturats, pero sense efecte en GIM o engreixament de la canal. Aquesta associacio es va confirmar en un estudi d'associacio genomica que tambe va revelar variacions de nucleotids en el locus del gen del receptor de la leptina (LEPR) que afecten el nivell d'engreixament i, en consequencia, la composicio del greix. L'us d'aquests dos marcadors va millorar substancialment la precisio en les prediccions de GIM i C18:1. Es conclou que es possible seleccionar amb exit per GIM i C18:1 en carn de porc i es discuteixen diversos escenaris sobre com implementar aquesta seleccio a la practica. El contenido y la composicion en acidos grasos de la grasa intramuscular (GIM) afectan la calidad de la carne de cerdo. En particular, aumentar el contenido de acido oleico (C18:1) mejoraria su calidad en cuanto a atributos organolepticos y tecnologicos y propiedades nutricionales. Esta tesis doctoral forma parte de una linea de investigacion del Grupo de Mejora Genetica del Porcino de la Universitat de Lleida, con el objetivo final de encontrar estrategias para mejorar geneticamente la calidad de la carne de cerdo a traves de GIM y C18:1. Se divide en tres partes. La Parte 1 discute las implicaciones de aplicar un enfoque estadistico especifico para datos composicionales para analizar estos caracteres. Se mostro que, como la variabilidad de la composicion de la grasa de la carne de cerdo es baja, las tecnicas estadisticas estandares sobre porcentajes brutos son suficientemente robustas para la mayoria de analisis, incluyendo los que se realizan a continuacion. En la Parte 2, en una linea Duroc, se estimo que GIM y C18:1 tienen una heredabilidad alta similar (0.51? 0.56, para GIM, y 0.44? 0.50, para C18:1) y una correlacion favorable entre ellos (0.47). Ademas, existen escenarios de seleccion en que estos caracteres y el crecimiento magro se pueden mejorar simultaneamente. Se demostro experimentalmente que (1) GIM y C18:1 responden a la seleccion basada en valores de mejora a partir de datos fenotipicos de parientes, y (2) el espesor de grasa dorsal se puede modificar independientemente de GIM y C18:1. No obstante, la seleccion por GIM y C18:1 basada en datos tomados en un musculo tiene respuestas correlacionadas desiguales en otros musculos y tejidos adiposos. En la Parte 3 se analizaron las variaciones de la secuencia del gen estearoil-CoA desaturasa (SCD), que codifica el enzima limitante en la biosintesis de C18:1. Se mostro que hay una variante funcional en el gen SCD con un efecto aditivo de +0.75% en C18:1 y +1.00% en contenido total de acidos grasos monoinsaturados, pero sin efecto en GIM o engrasamiento de la canal. Esta asociacion se confirmo en un estudio de asociacion genomica que tambien revelo variaciones de nucleotidos en el locus del gen del receptor de la leptina (LEPR) que afectan el nivel de engrasamiento y, en consecuencia, la composicion de la grasa. El uso de estos dos marcadores mejoro substancialmente la precision en las predicciones de GIM y C18:1. Se concluye que es posible seleccionar con exito por GIM y C18:1 en carne de cerdo y se discuten varios escenarios sobre como implementar esta seleccion en la practica.