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→ A maioria das características são de herança complexa → Herança simples → individuo com chifres ou sem chifres (tem ou não tem), dois fenótipos possíveis ou três Conceito ● Herança Quantitativa ou Complexa → não é possível agrupar os indivíduos de acordo com o seu fenótipo em três grupos apenas, se distribuindo em uma grande faixa de fenótipos apresentando vários grupos, ex: ganho de peso Padrão de Herança Mendeliano ● Algumas características possuem um padrão de herança mendeliano → Estão de acordo com as proporções fenotípicas típicas (3:1; 1:2:1; etc). → Podemos agrupar os indivíduos em poucos fenótipos. Ex: cor da pelagem, tamanho da pelagem, presença de chifres, presença de cauda, etc Características Quantitativas → Produção de leite → Peso → Altura → Infinitos fenótipos dentro da população não sendo possível classifica-los em pequenos grupos → Vários fenótipos possíveis → Em uma população de bovinos não encontramos apenas indivíduos com 200kg, 250kg ou 300kg → Encontramos uma grande variação no peso de indivíduos em uma população. Ex: 201kg, 201,5kg, 202kg, 210kg, 210,8kg, etc. → Essas características são controladas por muitos genes, cada um deles contribuindo com maior ou menor intensidade para o fenótipo, não sendo apenas dois ou três → Vários genes atuando em conjunto para gerar uma determinada característica → Ex - Para crescer (altura e ganho de peso) um indivíduo precisa: → Digerir os alimentos (enzimas digestivas); → Hormônios → Crescimento muscular e ósseo → Em cada um desse processos existem várias proteínas envolvidas, cada uma com sua contribuição para o crescimento do indivíduo Contribuição Genética x Contribuição Ambiental → Caracteres quantitativos são os que mais sofrem influência do ambiente (manejo, clima, etc) ● Característica quantitativa → Fatores genéticos → Fatores ambientais → Contribuem, juntas, para a formação do fenótipo → Fenótipo = Contribuição genética + contribuição ambiental → Qual a contribuição genética? → Qual a contribuição ambiental? Herança Quantitativa → Características Quantitativas → influência do ambiente sobre o genótipo para que um determinado fenótipo surja → Características Qualitativas → o ambiente não importa, se o individuo tem o gene ele expressa a característica Estimando a Contribuição Genética → A estimativa da contribuição genética em uma característica quantitativa → “herdabilidade (H2)” → A herdabilidade varia de 0 a 1. → Quanto mais próximo de 1 (100%), maior é a contribuição genética para uma característica → Quanto mais próximo de 0, maior é a contribuição ambiental para uma característica Herdabilidade de Características Quantitativas em Humanos → Indivíduos que apresentem pais de altura elevada, a probabilidade dele também apresentar altura elevada é alta pois sua herdabilidade é alta Herdabilidade de Características Quantitativas em Animais → Na produção de leite, para a aumentar é necessário investir em nutrição e manejo por apresentar uma influência ambiental maior do que genética Herdabilidade → Baixa → (pouca contribuição genética) quando < 0,2 → Moderada → quando ≥ 0,2 e < 0,4 → Elevada → quando ≥ 0,4 Porque é Importante Conhecer a Herdabilidade? ● Em uma exploração econômica animal → Devemos investir em melhoramento genético? ou → Devemos investir em melhoramento ambiental? → Ex: Maciez de carne → Se H2 é elevado, investir em melhoramento genético. → Se H2 é baixo, investir em melhoramento ambiental. Como Calcular a Herdabilidade → Parte da variância fenotípica que ocorre em virtude de diferenças genéticas entre os indivíduos → Uma mesma característica, entre raças diferentes, apresentam uma herdabilidade diferente → Às vezes, para populações diferentes (locais distintos) de mesma raça a herdabilidade pode mudar → É representada por H2 (Herdabilidade em sentido amplo) Conceitos Básicos em Estatística → Média → medida de tendência central em uma população. → Variância → representa o quanto os valores em uma determinada população se desvia da média populacional. No entanto, a variância é expressa como um valor elevado ao quadrado (x2). ● Média → Soma de todos os valores de cada indivíduo dividido pelo total deles ● Variância (S2) e desvio padrão (dp) → Somatório de todos os fatores → Desvio Padrão → tirar a raiz quadrada da variância Praticando → Encontre a média e a variância da contagem de eritrócitos H2 = Vg/Vx → Vg = variância genética → Vx= variância total Vx = Vg + Ve → Ve = variância ambiental → Para a média, soma-se todos os valores e divide pela quantidade total de indivíduos 4,54 → Para a variância, calcula-se para cada indivíduo e depois soma Exemplos → Em uma população de 100 galinhas isogênicas (homozigota, AA ou aa, genética igual) e criadas em um mesmo ambiente, o peso médio dos ovos é de 52g e a variância é de 3,5g2. Já em outra população de mesmo tamanho, criada em ambiente semelhante, porém geneticamente variáveis o peso médio também foi de 52g, mas a variância foi de 21g2. → Qual a variância ambiental em relação ao peso dos ovos? → Qual a variância genética? → Qual a herdabilidade do peso dos ovos? → Apesar do ambiente ser o mesmo, não era igual para todos os indivíduos → Alta Herdabilidade = Alta influência genética Herdabilidade em Sentido Restrito ● Variância Genética Pode ser Decomposta em: → Variância aditiva → Variância de dominância → Decompondo a variância genética (Vg) temos: Vg = Va + Vna Va=Variância aditiva Vna=Variância não aditiva ou de dominância → Variância aditiva → existe ação gênica conjunta (aditiva) entre os alelos (codominância ou dominância incompleta), soma Ex: A produção de leitões em uma determinada raça de suínos é controlada pelo gene B, que possui dois alelos (B1 e B2). B1 leva a produção de 1 leitão e B2 a 2 leitões. → Animais B1B1 produzem 2 leitão → Animais B1B2 produzem 3 leitões → Animais B2B2 produzem 4 leitões → Média de 3 leitões na população - (2+3+4)/3 → Se o produtor quiser elevar a média de leitões na criação. E para tanto, selecionar animais que produzem 4 leitões (B2B2) e realizar o intercruzamento ele irá obter: → 100% da prole B2B2 (produtora de 4 leitões cada). → A média de nascimento na população vai subir para 4. → B2B2 x B2B2 = 100% B2B2 → Nesse caso existe ação gênica aditiva, logo, variância aditiva. → Importância para o melhoramento → existe previsibilidade nos resultados Variância Ambiental = 3,5g2 Variância Total = 21g2 Vt = Vg + Va Vg = Va – Vt Vg = 3,5 – 21 Vg = 17,5g2 H2 = Vg/Vx H2 = 17,5/21 H2 = 0,83 Herdabilidade em Sentido Restrito: h2 = Va/Vt → Variância de dominância ou não aditiva → Não existe ação aditiva entre os alelos devido a dominância e recessividade entre eles → Mais dificuldade para selecionar os animais pois eles podem apresentar um determinado fenótipo, porém um genótipo diferente podendo espalhar na prole um alelo que não era desejável → h2 → variância genética aditiva/Variância total → Em melhoramento genético utilizamos a h2 para decidir sobre os passos do melhoramento. → Herdabilidade que indica apenas os fatores genéticos cuja herança pode ser prevista na próxima geração mais precisos sendo mais usada do que a do sentido amplo Seleção ● A herdabilidade em sentido restrito também podeser encontrada utilizando: → Diferencial de seleção → S → Resposta à seleção → R → h2 = R/S → Diferencial de seleção – S → Média fenotípica dos pais selecionados – Média da população geral → Resposta à seleção – R → =Média fenotípica dos descendentes – Média da população geral → Características desse tipo de herdabilidade são obtidas com mais facilidade dentro de uma população Exemplos → Em um rebanho bovino, o ganho de peso médio diário é de 500g. → O produtor deseja elevar esse ganho médio. Para tanto, seleciona na população um grupo de animais (machos e fêmeas) com ganho médio diário de peso de 750g. A herdabilidade (h2) para essa característica na população é de 0,65. → Qual será a resposta à seleção nesse rebanho em g? → Sabemos que h2=R/S → Qual será o ganho de peso médio diário dos animas descendentes dos genitores selecionados? Média Geral = 500g Média dos pais selecionados = 750g h2 = 0,65 R =? Média diária de ganho de peso dos descendentes =? S = média dos pais selecionados – média geral S = 750 – 500 S = 250g/dia → Em pratica de melhoramento genético animal é preferível efeitos e características que apresentem um efeito de adição de um alelo com outro e não dominância, prevê com mais exatidão o genótipo dos animais selecionados e o resultado h2 = R/S 0,65 = R/250 R = 162,5g/dia R = média fenotípica dos descendentes – média geral Média dos descendentes = média geral + R Média dos descendentes = 500 + 162,5 = 662,5g/dia