Herdabilidade-Repetibilidade-e-Correlacao-Genetica-em-Melhoramento-Animal

Professor Marcelo Piassi DISCIPLINA ZOO705 Melhoramento Genético Animal I Os Parâmetros Genéticos Herdabilidade Repetibilidade Correlação genética Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Os parâmetros genéticos são definidos pelos componentes de variância nas diversas populações ou seja são específicos para determinada população Três tipos de parâmetros genéticos Herdabilidade h2 Repetibilidade R Correlação genética rg A herdabilidade e a repetibilidade referemse à determinados caracteres quantitativos A correlação referese a dois caracteres quantitativos SIMULTANEAMENTE Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos HERDABILIDADE É o parâmetro de maior importância no Melhoramento Genético pois determina a estratégia a ser usada no melhoramento da característica em questão Também denotado por h2 Para características quantitativas uma parte da variação observada tem origem genética e outra é resultado de fatores ambientais Se a maior parte da variação é de origem genética esperamos que as diferenças de produção sejam devidas aos genes que os indivíduos possuem e então serão em grande parte transmitidos a sua progênie Se a proporção maior das diferenças entre os animais é devida ao ambiente estes efeitos não são transmitidos à progênie Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos A Herdabilidade expressa a confiança que se pode ter no fenótipo do animal como um guia para predizer seu valor de cria Herdabillidade É a fração da variância fenotípica que tem origem genética aditiva h2 VgVp h2 VgVg Ve h2 VgVa Vd Vi Ve Os valores podem variar de 0 a 1 Se for zero ou perto de zero indica que a variação fenotípica observada entre os animais não é de origem genética aditiva sendo mais devida ao ambiente Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Se for mais perto de 1 a variação fenotípica observada entre os animais tem mais origem genética aditiva Indica o ganho ou progresso genético que vai ser atingido através da seleção para este caráter h2 BAIXA seleção NÃO EFICIENTE h2 ALTA seleção EFICIENTE GANHO GENÉTICO Caracteres reprodutivos baixas herdabilidades 5 a 15 Ex Intervalo entre partos 5 10 Nº de serviços por concepção 0 5 Fertilidade 5 15 Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Caracteres produtivos médioaltas 20 a 40 Ex Produção de leite 20 30 Eficiência de ganho de peso 30 40 Peso final 30 50 Caracteres relacionados com a qualidade dos produtos altas 45 a 60 Ex Maciez da carne 50 60 Peso do ovo 40 70 Caracteres anatômicos muito altas 50 Ex Altura de cernelha 50 Conformação 60 Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Para planejar e executar programas de seleção devemos possuir as estimativas da herdabilidade das diferentes características de importância para produção Ao se selecionar por vários caracteres simultaneamente a herdabilidade determina a importância relativa que devemos dar a cada um deles em um índice de seleção A herdabilidade se refere a variação genética da média da população e descreve somente a variância genética dentro desta IMPRESCINDÍVEL NO DESENVOVIMENTO DE PROGRAMAS DE SELEÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GANHO GENÉTICO NA POPULAÇÃO Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Herdabilidade Final aula 5abr22 Valores médios de herdabilidade de acordo com a espécie animal e diferentes caracteres Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos REPETIBILIDADE É um parâmetro que se aplica a características medidas mais de uma vez na vida do animal Também denotado por R Em geral aplicase a produções anuais do mesmo animal É a correlação entre as medidas repetidas do animal Não é uma constante biológica de um caractere depende da composição genética da população e das circunstâncias ambientais às quais a população está submetida Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Quando os caracteres são medidos várias vezes no mesmo animal o efeito de ambiente pode ser dividido em Efeito de ambiente temporário Et afetam uma determinada medida mas não outras Ex Um ano com seca e pouca disponibilidade forrageira causará a uma vaca uma menor produção de leite naquela lactação No ano seguinte se houver chuva normal haverá maior disponibilidade de forragem e a mesma vaca apresentará uma maior produção de leite devido às melhores condições ambientais Efeito de ambiente permanente Ep afetam o animal permanentemente em todas as medidas que se realizam Ex Uma vaca perde um quarto do úbere por mastite na 1º lactação esse efeito ambiental é permanente afetará todas as lactações Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade É a fração ou percentagem da variação fenotípica entre os animais que é devida ao genótipo do animal junto com o ambiente permanente R Vg Vep Vp O valor da repetibilidade oscila entre 0 e 1 O principal uso da repetibilidade em Melhoramento Animal é para predizer a futura produção de um animal com base em uma ou mais produções anteriores Esta predição é chamada Produção Mais Provável PMP PMP Mp R Mi Mp Em que Mp média da população rebanho R repetibilidade Mi medida anterior do animal no ambiente i Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Exemplo 1 Uma vaca produz 3500 kg de leite em uma lactação e a produção média do rebanho é de 3000 kg Se a repetibilidade da produção leiteira é R028 então podemos calcular a PMP da vaca como PMP Mp R Mi Mp PMP 3000 028 3500 3000 3140 kg Podemos ver que Mi Mp desvio do animal da média da população Muitas vezes só se conhece esse desvio Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Exemplo 2 Uma vaca de corte produz um bezerro 20 kg acima da média do rebanho Qual será a predição do peso à desmama do próximo bezerro desta mesma vaca A repetibilidade de Peso à Desmama é 040 ou 40 PMP 040 20 PMP 8 kg acima da média Uma outra vaca produz um bezerro 10 kg acima da média do rebanho a predição do Peso à Desmama do próximo bezerro desta mesma vaca é PMP 040 10 kg 4 kg 4 kg acima da média Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Quando se tem várias medidas a PMP é PMP Mp nR Mi Mp 1 n1R Em que n número de produções ou medidas Mp média da população Mi média das n medidas do animal R repetibilidade O uso desta fórmula é a comparação entre animais com diferentes quantidades de informação para selecionar Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Exemplo 3 Comparar 5 vacas pela sua produção de bezerros Peso à Desmama Vaca A 3 bezerros com desvios 27 12 e 13 kg acima da média Vaca B 2 bezerros com desvios 19 e 156 kg acima da média Vaca C 3 bezerros com desvios 10 5 e 3 kg Vaca D 1 bezerro 20 kg abaixo Vaca E 1 bezerro 20 kg acima R 040 PD PMPA Mp nR x Mi Mp 1 n1R PMPA 0 3x040 x 271213 0 120 x 52 0666 x 17333 11555 1 31040 3 180 3 Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Repetibilidade Exemplo 3 continuação PMPA 1155 kg PMPB Mp nR Mi Mp 0 2x040 x 19156 0 99 kg 1 n1R 1 21040 2 PMPC Mp nR Mi Mp 0 3x040 x 1053 0 18 kg 1 n1R 1 31040 3 PMPD 040 20 kg 8 kg PMPE 040 20 kg 8 kg A seleção das vacas em ordem de preferência por peso à Desmama será A B E C D Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos CORRELAÇÃO GENÉTICA rG Indica o grau de associação genética entre dois caracteres características Selecionando por um caráter X obtemos uma resposta à seleção para este caráter nas gerações seguintes Porém raramente afetará apenas X A mudança genética em um caráter Y como consequência da seleção sobre outro caráter X é chamada de RESPOSTA CORRELACIONADA À SELEÇÃO a direção e a magnitude da mudança no caráter Y dependerá do coeficiente de correlação genética entre X e Y O coeficiente de correlação tem valores entre 1 e 1 Final aula 120422 Correlação Resposta Direta X Resposta Indireta Y Positiva aumenta X aumenta Y diminui Zero aumenta X não muda Y Negativa aumenta X diminui Y Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Genética rG Correlação Genética Positiva aumenta X e aumenta Y diminui X e diminui Y Correlação Genética Negativa ausência de Correlação Genética Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Genética rG As causas de correlação genética entre caracteres podem ser Permanentes Transitórias Causas de correlação genética PERMANENTE Pleiotropia é a propriedade de um gene afetar dois ou mais caracteres Se o gene estiver segregando ele vai causar variação simultânea nos dois caracteres Caracteres poligênicos associados são influenciadas por vários genes com efeitos pleiotrópicos A correlação resultante da pleiotropia é o efeito total ou líquido de todos os genes segregando que afetam os dois caracteres Alguns genes podem aumentar os dois caracteres enquanto outros genes podem aumentar um caráter e diminuir outro Assim nem sempre a pleiotropia vai causar uma correlação detectável Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Genética rG Exemplos de pleiotropia Caracteres de crescimento Em mamíferos nós medimos a taxa de crescimento dos animais várias vezes tipicamente ao Nascimento à Desmama e em idades mais avançadas Existem genes que afetam a taxa de crescimento somente durante estágios específicos da vida do animal Existem também genes que afetam o crescimento em geral Gene do Halotano em suínos Aumenta Produção de carne magra Eficiência de conversão alimentar Diminui Tamanho da leitegada Taxa de sobrevivência Qualidade da carne Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Genética rG Causas de correlação genética TRANSITÓRIAS Ligação gênica ou linkage quando os genes estão localizados no mesmo cromossomo Estes genes tendem a ser transmitidos em conjunto Seleção para uma característica aumenta a frequência dos alelos que influenciam positivamente aquela característica e ao mesmo tempo aumenta a frequência de alelos ligados a eles Recombinação crossingover com o tempo estas ligações tendem a se quebrar Linkage é uma causa temporária de correlação genética Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Exemplo de Valores de Correlação Genética rG Bovinos Peso ao Nascimento vs Peso ao Desmame 058 Bovinos Peso aos 12 meses vs Peso aos 18 meses 079 Bovinos Peso aos 12 meses vs Peso aos 24 meses 059 Bovinos Peso ao Desmame vs Peso aos 12 meses 070 Bovinos Rendimento de carcaça vs Gordura na Carcaça 015 Suínos Ganho de Peso vs Espessura de Toucinho 025 a 030 Suínos Espessura de Toucinho vs Eficiência Alimentar 040 a 005 Suínos Espessura de Toucinho vs Área de Olho de Lombo 040 a 015 A maneira de cálculo da correlação genética mais usual é através dos estimadores de variância e covariância genética rGXY CovGXY VGX VGY Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Genética rG Considerações Para planejar executar programas de seleção devemos ter estimativas das correlações genéticas entre as características de importância na produção Na seleção por vários caracteres simultaneamente em especial para construir índices de seleção as correlações são importantes para decidir quais caracteres devem ser incluídos e qual o peso relativo de cada um Seus valores não são constantes e dependem da composição genética da população e da média ambiental variam dependendo do rebanho e do ambiente Há necessidade de serem obtidas estimativas locais e também de atualizálas com frequência à medida que a população evolui no tempo Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Ambiental rE É a medida da associação entre os efeitos de ambiente para um caráter e os efeitos de ambiente para outro caráter Correlação entre dois caracteres meio ambiente comum entre eles Incluise ambiente e efeitos genéticos não aditivos Efeitos genéticos não aditivos são os desvios devido à dominância D devido à epistasia I Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlação Fenotípica rP e Correlação Ambiental rE A correlação medida diretamente com os valores fenotípicos observados na população é a CORRELAÇÃO FENOTÍPICA entre os caracteres As causas das correlações fenotípicas são GENÉTICAS e AMBIENTAIS e por isso podese decompor a correlação fenotípica em seus diversos componentes como a seguir rPXY hX rGXY hY eX rEXY eY Onde rPXY Correlação fenotípica entre os caracteres X e Y rGXY Correlação genética entre os caracteres X e Y rEXY Correlação ambiental entre os caracteres X e Y hX e hY raízes quadradas das herdabilidades dos caracteres X e Y eX e eY são as raízes quadradas das influências ambientais sobre os caracteres X e Y incluindo efeitos de dominância e epistasia Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos rP rG e rE entre dois caracteres X e Y X e Y valores fenotípicos G1 e G2 valores genéticos E1 e E2 valores ambientais e1 e e2 desvios D I E Causas genética e ambiental de correlação se combinam para formar a correlação fenotípica rP Se dois caracteres têm baixa herdabilidade a rP é determinada principalmente pela rE Se eles têm altas h2 a rG é mais importante Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Correlações Fenotípica rF Genética rG e Ambiental rA Caracteres rF rG rA Bovinos de Leite Produção de Leite vs Produção de Gordura 093 085 096 Produção de Gordura vs de Gordura 023 026 022 Produção de Leite vs de Gordura 014 020 010 Produção de Leite vs Ganho de Peso 016 Produção de Gordura vs Ganho de Peso 010 Ovinos Peso de Velo vs Comprimento da Fibra 030 002 100 Peso de Velo vs Número de Ondulações 021 056 010 Peso de Velo vs Peso Corporal 036 011 100 Suínos Comprimento do Corpo vs Espessura de Toucinho 024 047 001 Ganho de Peso vs Conversão Alimentar 084 096 050 Espessura de Toucinho vs Conversão Alimentar 031 028 032 Bovinos de Corte Ganho de Peso vs Eficiência Alimentar 098 Peso Desmame vs Ganho de Peso PósDesmame 018 009 Disciplina Zoo705 Melhoramento Genético Animal I Parâmetros Genéticos Obrigado pela atenção