Slide - Herança Quantitativa 2021-2

Por que os animais diferem em seus fenótipos? Se o fenótipo é genótipo + ambiente, então a variância fenotípica observada entre os animais (para determinado caráter quantitativo) é em parte devida a diferenças genéticas entre os animais (Vg) e em parte, devida à diferenças no ambiente que recebe cada animal (variância ambiental, Ve). Quanto maior a importância das diferenças genéticas entre os animais em relação à variação fenotípica total, maior o sucesso terá a seleção. Vp = Vg + Ve A variância genética pode ainda ser causada pelas diferenças nos efeitos aditivos entre os animais, pelas diferenças entre os efeitos de dominância ou de epistasia. Vp = Va + Vd + Vi + Ve Herdabilidade Considerações sobre a herdabilidade Varia de 0 a 1,0 ou de 0 % a 100 %. h²=0, o que significa? h²=1,0 h² baixa= até 0,5 h² alta= acima de 0,5 Varia conforme autor Característica de interesse econômico são: h² Herdabilidade h² ou H² II h² = Vg/Vf sentido amplo sentido restrito sentido amplo ⇒ h² = Va + Vd + Vi sentido restrito ⇒ h² = Va/Vf Va – componente devido a genes aditivos valores de h² variam de 0 a 1 CONCEITO Porção da variância fenotípica total causada pela variação dos valores genéticos aditivos, ou a fração da σ²F que é atribuída às diferenças entre os genótipos dos indivíduos d e uma população. REFERE-SE AOS EFEITOS GENÉTICOS ADITIVOS h² ↑ seleção fenotípica h² ↓ seleção pelo valor reprodutivo (genético) GENÉTICA QUANTITATIVA 3) Números de genes e genótipos: gene 1 gene 2 gene 3 gene 4 gene 5 gene 6 CARÁTER nº grande de genótipos certas dificuldades para o melhoramento Parâmetros Estatísticos usados em Herança Quantitativa Cálculos: • Média • Desvio padrão • Variância (Símbolo S²) Símbolo X Símbolo S Como saber o número de pares de genes(ALELOS) envolvidos no caráter Fórmula (1/2) n N= nº de alelos possíveis Exemplo: extremos 1 X 1 Observou se que em uma amostra de planta que 1 em 256 era alta e 1 em 256 era baixa. (1/256) ? ? 8 1/256 Obs: se fosse 1/252 – quantos genes? = (½)n = provavelmente 7alelos ( sugiro aumentar o número amostral) Provavelmente 8 alelos – quatro genes Obs:para 1/256 - Provavelmente 8 alelos – quatro genes Proporção Fenotípica • Distribuição Normal ( p+q) Onde n é o número de alelos envolvidos n 9 8 7 6 5 4 3 2 Nº de fenótipos Nº de alelos Genótipo Fenótipo AABB Mais pigmento AABb ou AaBB AAbb, aaBB ou AaBb Aabb ou aaBb aabb Nenhum pigmento Triângulo de Paschal Como saber o valor aditivo de cada alelo 0 alelo aabb 1 alelo Aabb ou aaBb 2 alelos AAbb, aaBB ou AaBb 3 alelos AABb ou AaBB 4 alelos AABB Ação aditiva dos alelos Genótipo Uma planta, governada por dos pares de genes , tem sua planta mais alta com 1,20 cm e a mais baixa 0,60 cm . Qual a contribuição de cada alelo? Fórmula será tamanho máximo – tamanho mínimo / nº de alelos Exemplo: 1,20 – 0,60 / 4 = 0,15 cm 0 alelo 1 alelo 2 alelos 3 alelos 4 alelos Ação aditiva dos alelos 0,60 0,75 – 0,15 = 0,60 0,90 – 0,15 = 0,75 1,05 – 0,15 = 0,9 1,20 – 0,15 = 1,05 tamanho aabb Aabb ou aaBb AAbb, aaBB ou AaBb AABb ou AaBB AABB Genótipo GENÉTICA QUANTITATIVA É o estudo da herança dos caracteres quantitativos, os que constituem a maioria dos caracteres de importância econômica => ALVO DOS PROGRAMAS DE M.A. PELA SELEÇÃO. O FENÓTIPO do animal (sua produção, que pode ser observada ou medida) é a soma dos efeitos do genótipo do animal (seus genes, DNA contido nos seus cromossomas) e do ambiente em que o animal vive (clima, nutrição, manejo, sanidade); Principal problema: Não podemos observar o GENÓTIPO (verdadeiro valor genético do animal), mas somente o fenótipo, e este é o somatório G + E; Somente o GENÓTIPO é HERDADO; As diferenças genéticas entre os animais são herdáveis, os efeitos de ambiente NÃO. Os efeitos GENÉTICOS podem ser divididos em 3 componentes: G = A + D + I Onde: A = efeitos genéticos aditivos: resultam da ação direta de cada alelo, nos cromossomos homólogos. Somente estes são HERDÁVEIS, passam dos pais para progênie. D = efeitos genéticos devido à dominância: resultam da ação conjunta dos alelos nos cromossomas homólogos, dentro do mesmo loco (interação intra-loco). NÃO são HERDÁVEIS. I = efeitos genéticos devido à epistasia: são os que resultam da ação conjunta dos alelos em diferentes locus (interação inter-loco). Em geral, NÃO são HERDÁVEIS. Para fins de SELEÇÃO, o interesse é o valor genético aditivo do animal, a soma dos efeitos dos alelos que possui nos locus que controlam o caráter quantitativo que é selecionado. Fenótipo(P) = Genótipo(G) + ambiente(E) de produção, segundo a magnitude dos valores de herdabilidade Grupo de características Herdabilidade Reprodutivas Baixa 5-15 intervalo entre partos, intervalo parto-concepção, duração da gestação, tamanho da ninhada, etc. Qualidade dos produtos Alta 45-60 Características de carcaça, % de gordura do leite, espessura de toucinho, cobertura de lã na cara Produtivas Média a alta 20-40 Ganho de peso, eficiência alimentar, produção de leite, produção de lã, peso ao desmame, velocidade de corrida, velocidade de trote, peso do ovo, etc.. Esqueléticas ou anatômicas Alta e muito alta >50 Herdabilidade e sua Interpretação h²= 0,40 significa que a variação do caráter na população depende em 40% das variações dos genótipos e em 60% de outras variações não genéticas. Produção de leite tem h²= 0,25 Interprete-a Tabela – Valores de herdabilidade (h²) para BOVINOS DE CORTE Características Estimativas de herdabilidade (%) Peso ao nascer 20 – 25 Peso ao desmame 25 – 30 Conformação ao desmame 25 – 30 Intervalo entre partos 0 – 15 Habilidade materna 20 – 40 ♂ e ♀ em confinamento do desmame aos 12-15 meses de idade Ganho de peso médio diário 45 – 60 Eficiência de ganho 40 – 50 Peso final 50 – 60 Conformação ao abate 35 – 40 Rendimento de carcaça 35 – 45 Área de olho de lombo/kg de carcaça 30 – 50 Espessura de gordura de cobertura/kg de carcaça 25 – 45 Maciez da carne 40 – 70 Ganho de peso de animais de sobreano (em pastagem) 25 – 30 Peso aos 18 meses (em pastagem) 45 – 55 Peso adulto das vacas 50 – 70 Tabela – Valores de herdabilidade (h²) para BOVINOS DE LEITE Caracteristicas Estimativas de herdabilidade (%) Quantidade de leite 36 Quantidade de gordura 40 Quantidade de lactose 60 Quantidade de proteína 83 Percentagem de gordura 62 Persistência da lactação 31 Total de sólidos do leite 36 Total de sólidos não gordurosos 35 Longevidade 37 Tipo 25 Intervalo entre partos 0 - 10 Período de serviço 1 - 10 Serviços por concepção 3 - 7 Tamanho adulto 35 - 50 Eficiência alimentar 20 - 45 Resistência à mamite 3 - 35 Velocidade de ordenha 10 - 20 h² estimada a partir das progênies e das irmãs Tabela – Valores de herdabilidade (h²) para AVES Caracteristicas Estimativas de herdabilidade (%) Eclodibilidade 18 - 20 Produção de ovos 12 - 18 Maturidade sexual 30 Peso do ovo 50 - 60 Peso corporal 45 - 60 Viabilidade 10 Profundidade corporal 20 - 50 Fertilidade 0 - 15 Cor da casca 30 - 90 Forma do ovo 25 - 50 Tabela – Valores de herdabilidade (h²) para SUÍNOS Caracteristicas Estimativas de herdabilidade (%) Comprimento corporal 40 - 60 Comprimento de perna 60 - 65 N° de tetos 20 - 40 N° de vértebras 70 - 75 Tipo 25 - 40 N° de leitões nascidos 5 - 15 N° de leitões desmamados 5 - 12 Peso da leitegada ao desmame 15 - 20 Peso aos 5-6 meses 20 - 30 Taxa de crescimento (pós-desmame) 25 - 40 Economia de ganho 30 - 50 Período de gestação 20 - 30 Comprimento de carcaça 40 - 60 Área de olho de lombo 45 - 55 Espessura de toucinho 40 - 60 Rendimento de pernil 50 - 60 Rendimento de paleta 40 - 50 Rendimento de carne 25 - 35 Pontos de carcaça 40 - 50 Métodos de estimar Herdabilidade 1. Por análise de variância Quando os dados dizem respeito aos valores fenotípicos das progênies de diferentes reprodutores (machos e fêmeas) 2. Por equação de regressão Quando os dados dizem respeito aos valores fenotípicos das progênies e dos diferentes reprodutores (machos e fêmeas) HERDABILIDADE GERAL OU AMPLA: h² = σ²g / σ²f = σ²a + σ²d + σ²i / σ²a + σ²d + σ²i + σ²e HERDABILIDADE RESTRITA: h² = σ²a / σ²f = σ²a / σ²a+ σ²d + σ²i + σ²e Herdabilidade Variância fenotípica Variância Genética G G = G + am Tabela – Valores de herdabilidade (h²) para OVINOS Características Estimativas de herdabilidade (%) Peso ao nascer 30 Peso de lã (1 ano) 38 – 40 Qualidade de lã (1 ano) 20 Cobertura de cara 56 Pregas no pescoço 30 Pregas no corpo 50 Peso a desmama 30 Espécie com 2n = 16 cromossomos CARÁTER QUALITATIVO CARÁTER QUANTITATIVO Herança Quantitativa Exemplos: - Cor do olho - Estatura - Cor da pele Altura Número de indivíduos Muito baixos Baixos Altura média Altos Muito altos Conceito em Genética MENDELIANA: Interação Gênica Epistática e não epistática Pleotropismo • Pleiotropia ocorre quando um par de alelos condiciona mais de um caráter. Assim, um único gene controla diversas características do fenótipo que em alguns casos não estão relacionadas. • O gene responsável pela pleiotropia denomina-se pleiotrópico. Exemplo: A- B- C- A-E-F- A-B-H - Característica: posição da semente Formato da folha formato da flor Gene A ( pleiotrópico) participa de dois genótipos distintos e contribui no fenótipo Pleiotropia em Humanos Síndrome de Marfan. • Os portadores do alelo dominante que ocasiona a síndrome apresentam aracnodactilia, dedos longos, finos e curvos. Além de anomalias ósseas e problemas nos olhos, coração e pulmões. • Doença do tecido conjuntivo Fenilcetonúria. Nesse caso, ocorre uma mutação no gene que codifica a enzima fenilalanina hidroxilase, responsável por degradar o aminoácido fenilalanina. Os acometidos com fenilcetonúria apresentam incapacidade mental, redução de pelos e na pigmentação da pele, convulsões e movimentos incontroláveis nas pernas e braços.