Genética Quantitativa

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Genética Quantitativa 
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Caracteres qualitativos: 
São de herança monogênica ou oligogênica;
Estudo a nível de indivíduos;
Apresenta distribuição descontinua, distingue facilmente as classes fenotípicas.
Caracteres quantitativos:
Regulados por vários genes (Herança poligênica),
Estudo a nível de populações.
Variações contínuas e efeito do meio (origem genética + ambiente) não distingue facilmente as classes fenotípicas.
Caracteres genéticos
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1909 - Herman Nilsson-Ehle
linhagem pura de trigo de grãos brancos X linhagem pura de grãos vermelho-escuros
F1 apenas grãos com uma cor vermelha-intermediária,
F2 sete classes fenotípicas diferentes, que variavam de maneira gradual quanto à cor: de grãos brancos até grãos vermelho-escuros.
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AaBbCc
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Herança Poligênica ou Quantitativa
 Herança determinada por dois ou mais genes:
Cada gene com pequeno efeito sobre a característica. 
 Geralmente apresentam efeito aditivo, ou seja, que somam os seus efeitos, nenhum gene é dominante ou recessivo em relação a outro. 
Pode ter gene com efeito maior
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Herança Poligênica ou Quantitativa
 Existe uma variedade muito grande de fenótipos e genótipos para algumas características. 
 Os fenótipos apresentam variação contínua na população e distribuem-se seguindo uma curva normal (forma de sino)
 Aparecem inúmeros fenótipos intermediários, com poucas diferenças entre si, geralmente, é impossível identificar classes fenotípicas distintas;
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Distribuição dos fenótipos curva normal (forma de sino)
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O número de genes envolvidos no controle de um caráter quantitativo pode ser determinado através das fórmulas:
 2n + 1 = nº de classes fenotípicas observadas na F2;
logo: n = [(nº de classes fenotípicas observadas na F2) – 1] / 2.
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Numero de genótipos = 3n
n = numero de genes.
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Fatores genéticos afetando
caracteres quantitativos
 Ação genica aditiva
 Ação genica dominante
 Ação genica de epistasia
IMPORTANTE CONCEITO
Fenótipo = Fatores Genéticos + Fatores Ambientais
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Genética Quantitativa
As características quantitativas são estudadas a nível de população e são descritas através de parâmetros tais como:
 Media
 Variância
 Desvio Padrão 
 
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MEDIA (x¯) 
 A média de uma amostra (x¯) é calculada através da soma de todas as medidas (xi) da amostra dividida pelo número de indivíduos analisados (n):
x¯ = (x1 + x2 + x3 + ... + xn) / n → x¯ = Σxi / n.
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VARIANCIA (s2) 
 Variação fenotípica (VF) de uma amostra é calculada através
da variância (s2), que mede a dispersão dos fenótipos dos indivíduos em torno da média.
 A variância da amostra é calculada através da soma do quadrado dos desvios de cada fenótipo em relação à média dividida pelo número de indivíduos analisados:
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Variância fenotípica: é a variância total da população. Inclui efeitos genéticos e não genéticos.
Variância genética: é a variância que é devida às diferenças genéticas existente entre os indivíduos da população. Exclui a variação causada por fatores ambeintais.
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As estimativas das médias e variâncias podem ser utilizadas para uma infinidade de comparações como:
Eficiência de métodos de produção diferentes;
Comparar se a ação da seleção, natural ou artificial, foi efetiva, entre duas ou mais populações; 
Comparar se a diferença na constituição genética de duas amostras produz uma diferença na média fenotípica.
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Johannsen Estudando Phaseolus vulgaris observou que o peso e o tamanho dos grãos variavam consideravelmente quando as plantas cresciam e se intercruzavam livremente sob as condições ambientais normais do campo.
Obteve linhagens puras plantas que produziam grãos maiores e que produziam os menores grãos.
Johannsen esperava após muitas gerações de endocruzamento que não houvesse variação fenotípica dentro de cada linhagem pura. Entretanto, ele notou que ainda restava variação fenotípica considerável dentro de cada uma delas.
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Partindo do pressuposto de que não existia variação genética (VG = 0)
dentro de cada linhagem pura, já que todos os indivíduos possuem o mesmo genótipo homozigótico para o caráter em questão, Johannsen propôs que:
variação fenotípica (VF) presente dentro de cada linhagem pura deveria estar sendo produzida pela influência de fatores ambientais não controlados, a variação ambiental (VA). Podemos representar essa hipótese através da seguinte equação:
 
VF = VA + VG
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Componentes de Variância de um
Carácter Quantitativo
VF = VG + VA 
 VF = variância fenotípica de uma população
segregante
 VG = variância de fatores genéticos
 VA = variância de fatores ambientais
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Herança Multifatorial
				 Herança Poligênica
Herança Multifatorial = 	 + 
				 Fatores Ambientais
 Ex: peso, altura, ciclo vegetativo, quantidade de óleo em sementes, peso de sementes, teor de Proteína em sementes, produção de grãos (t/ha), ...
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Herdabilidade (h2): expressa a proporção da variância total que é atribuída aos efeitos dos genes, ou seja, à variância genética aditiva.
Como somente o valor fenotípico do indivíduo pode ser diretamente medido, mas é o valor genético que determina sua influência na próxima geração, deve ser avaliado a proporção da variabilidade existente na população que é de natureza genética. 
HERDABILIDADE
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Herdabilidade 
A herdabilidade é um dos parâmetros genéticos mais informativos para o trabalho do melhorista. 
Ela fornece a proporção da variância genética presente na variância fenotípica total. Dessa forma, ela mede a confiabilidade do valor fenotípico como indicador do valor reprodutivo.
Permite que se estime o ganho com a seleção. 
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Herdabilidade 
 Devido à sua utilidade, na literatura existem várias metodologias para estimar o coeficiente de herdabilidade. 
 Utiliza a variância entre as plantas na geração F2 e a variância entre os progenitores.
Obtenção da estimativa de herdabilidade a partir dos progenitores, gerações F1 e F2
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 Variância de P1, P2 e F1 é devido ao ambiente.
Variâncias na População F2
Com os dados disponíveis, estimam-se as variâncias:
v(F2) = 16
v(A) = [v(P1) + v(P2) + 2v(F1)]/4 = (6 +4 + 2X5)/4 = 5
v(G) = v(F2) - v(A) = 16 - 5 = 11
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Herdabilidade
A herdabilidade, representada pelo símbolo h², pode ser estimada por meio de:
h²= v(G)/v(F2) = 11/16 = 0,687
Conclui-se, portanto, que 68,7% da variação apresentada pela geração F2 é atribuído a causas genéticas, o restante é atribuído ao ambiente.
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Um floricultor cultiva uma espécie de planta diplóide que produz flores cujas cores variam do branco ao vermelho. O cruzamento de duas linhagens puras, uma com flores brancas e outra com flores vermelhas, originou indivíduos da geração F1 que, cruzados entre si, geraram, em F2, o resultado esquematizado no gráfico.
a. A cor da flor nessa espécie de planta segue que tipo de padrão de herança? Justifique. 
b. Qual o número provável de pares de genes envolvidos na cor da flor? 
c. Sabendo-se que as plantas de tonalidade intermediária (rosa-médio) são as de maior valor comercial, que tipo de cruzamento o floricultor deve fazer para obter a maior proporção possível de flores dessa tonalidade?