Genetica qualitativa e quantitativa

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Aula 02Aula 02
ESALQ/USP – LGN-313 MELHORAMENTO GENÉTICO
Prof. José Baldin Pinheiro
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Base Genética dos Caracteres 
Qualitativos e Quantitativos, 
Componentes da Variação 
Fenotípica, Coeficiente de 
Herdabilidade e Progresso com 
Seleção
Base GenBase Genéética dos Caracteres tica dos Caracteres 
Qualitativos e Quantitativos, Qualitativos e Quantitativos, 
Componentes da VariaComponentes da Variaçção ão 
FenotFenotíípica, Coeficiente de pica, Coeficiente de 
Herdabilidade e Progresso com Herdabilidade e Progresso com 
SeleSeleççãoão
INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO
Caracteres qualitativos são controlados por um 
ou poucos genes (classes fenotípicas distinguíveis 
umas das outras). Ex.: cor de flor, hipocótilo, 
textura dos grãos de milho, etc...
Caracteres quantitativos são controlados por 
muitos genes, as classes não são facilmente 
distinguíveis, havendo uma distribuição contínua 
do fenótipo. Referem-se a mensurações de 
quantidades (pesos, volumes, medidas: kg, m, cm, 
g, m2, etc).
Aula 2.1Aula 2.1
Base GenBase Genéética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes datica dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da VariaVariaçção Fenotão Fenotíípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Selepica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleççãoão
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DISTINDISTINÇÇÃO ENTRE CARACTERES ÃO ENTRE CARACTERES 
QUANTITATIVOS E QUALITATIVOSQUANTITATIVOS E QUALITATIVOS
Qualitativos:Qualitativos:
� Segregações conhecidas: 3:1 ou 1:2:1 e 9:3:3:1 
para um e dois locos, respectivamente;
� Dominância, dominância parcial;
� Os estudos qualitativos são feitos a nível de 
indivíduos e a interpretação da herança é feita 
com base na contagem e proporções definidas 
pelos resultados observados nas descendências 
dos cruzamentos.
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FF1 1 �������� 100%100%
verdesverdes
Exemplo 1Exemplo 1
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Mary S. Gibbs (GNN)Mary S. Gibbs (GNN)
Primeira geraPrimeira geraççãoão
Segunda geraSegunda geraççãoão
Verde (YY)Verde (YY)
Amarelo (yy)Amarelo (yy)
Verde (Yy)Verde (Yy)
(Yy)
(Yy)
(Yy)
(Yy)
(YY)
(yy)
(Yy)
(Yy)Verde (Yy)Verde (Yy)
FF22: : ¾¾ verdes e verdes e 
¼¼ amarelasamarelas
Cor do tegumento em milhoCor do tegumento em milho
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Exemplo 2Exemplo 2
Milho doceMilho doce
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Exemplo 3Exemplo 3
0
50
100
150
200
250
300
350
normal doce
Num FNum F22 �� 323 grãos normais e 97 grãos doces.323 grãos normais e 97 grãos doces.
Gene Gene ““dwarfdwarf”” em arrozem arroz
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Exemplo 4Exemplo 4
Quantitativos:Quantitativos:
Genética Quantitativa é a parte da genética que 
estuda os caracteres quantitativos, os quais 
distinguem-se dos caracteres qualitativos em três 
aspectos.
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1. Herança poligênica: os caracteres quantitativos 
são, em geral, regulados por vários genes;
2. Estudo a nível de populações e baseado na 
estimação de parâmetros tais como média, 
variância e covariância;
3. Variações contínuas e efeito do meio.
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As características quantitativas são as que exibem 
variações contínuas (às vezes descontínuas) e são 
parcialmente de origem não genética; ou seja, são 
grandemente afetadas pelo ambiente.
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Exemplos: ProduExemplos: Produçção de grãos, leite, resistência a ão de grãos, leite, resistência a 
algumas doenalgumas doençças, altura, peso, etc...as, altura, peso, etc...
154 174 160 194 158
191 156 160 181 156
152 162 156 135 169
145 158 162 172 169
156 169 156 162 184
166 168 166 176 180
169 160 174 179 164
144 165 180 145 150
172 175 164 174 180
154 171 159 154 165
190 182 190 194 179
175 146 186 174 168
140 184 148 165 161
170 164 162 175 160
144 148 195 164 161
171 164 180 168 172
167 151 184 171 154
159 169 170 146 160
165 148 166 165 168
155 190 189 178 186
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Exemplo 5 Exemplo 5 �������� Altura da espiga (cm) de 100 plantas FAltura da espiga (cm) de 100 plantas F22
CloneClone CloneClone
11 102,82102,82 1919 94,6094,60
22 117,45117,45 2020 119,59119,59
33 133,34133,34 2121 111,74111,74
44 120,31120,31 2222 114,42114,42
55 108,17108,17 2323 105,85105,85
66 112,99112,99 2424 89,9689,96
77 124,77124,77 2525 106,74106,74
88 133,52133,52 2626 100,85100,85
99 108,35108,35 2727 98,0098,00
1010 124,41124,41 2828 108,53108,53
1111 115,67115,67 2929 92,8292,82
1212 108,88108,88 3030 102,28102,28
1313 110,49110,49 3131 101,74101,74
1414 86,7586,75 3232 86,5786,57
1515 96,7596,75 3333 97,1097,10
1616 106,74106,74 3434 102,82102,82
1717 105,31105,31 3535 88,7188,71
1818 192,81192,81 3636 125,66125,66
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Exemplo 6 Exemplo 6 �������� Toneladas de canaToneladas de cana--dede--aaçúçúcar por ha.car por ha.
D
e
n
si
d
a
d
e
 d
e
 P
ro
b
il
id
a
d
e
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
-3 -2 -1 0 1 2 3
Valores de X
f(
x
)
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
X
60 80 100 120 140
� N (100,64)
� N (90,64)
� N (100,225)
DistribuiDistribuiçção Normalão Normal
X ~ N (100,64)X ~ N (100,64)
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N
°
d
e
 o
b
se
rv
a
ç
õ
e
s
Altura de espiga (cm)
0
5
10
15
20
25
30
35
120 130 140 150 160 170 180 190 200
Histograma: Altura de EspigaHistograma: Altura de Espiga
Distribuição Normal Esperada
PresenPresençça de ma de múúltiplos genesltiplos genes
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PresenPresençça de ma de múúltiplos genesltiplos genes
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PresenPresençça de ma de múúltiplos genesltiplos genes
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2x
2
1
e
2
1
)x(f






σσσσ
µµµµ−−−−
−−−−
pipipipiσσσσ
====
DistribuiDistribuiçção normalão normal
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Efeito do ambienteEfeito do ambiente
Caracteres qualitativos Caracteres qualitativos �������� pouco influenciados pouco influenciados 
pelo ambiente.pelo ambiente.
Exemplo 7Exemplo 7
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Caracteres quantitativos Caracteres quantitativos �������� muito influenciados muito influenciados 
pelo ambiente.pelo ambiente.
� Como cada loco (gene) é influenciado pelo 
ambiente, e como são muitos os genes 
controlando os caracteres, a influência total do 
ambiente é alta.
� Existem caracteres mais sensíveis que outros às 
diferenças ambientais.
� A produção de grãos é muito afetada pelo 
ambiente, enquanto que a precocidade é menos 
afetada.
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NNÚÚMERO DE GENES E GENMERO DE GENES E GENÓÓTIPOSTIPOS
Aula 2.3Aula 2.3
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NN°° de genesde genes NN°° de alelosde alelos NN°° de fende fenóótipostipos
11 22 33
22 44 55
33 66 77
44 88 99
55 1010 1111
1010 2020 2121
100100 200200 201201
...... ...... ......
nn m = 2m = 2nn 2n + 12n + 1
INTERAINTERAÇÇÕES GÊNICASÕES GÊNICAS
a) Dominância:
b) Ação aditiva:
c) Ação sobredominante:
12p11 FFeF <<<<====&&&
12
21
1 FFe2
PP
F ====
++++
====
1211 FFePF <<<<>>>>
Aula 2.4Aula 2.4
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--aa +a+a
dd
BB22BB22 BB11BB22 BB11BB11µµ
Valores genotValores genotíípicos para o loco B. picos para o loco B. 
A contribuição dos homozigotos é dada por ± a e do 
heterozigoto por d, em relação à média (µ).
Aula 2.4Aula 2.4
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InteraInteraçção aditiva ão aditiva �������� d/a = 0;d/a = 0;
InteraInteraçção dominante ão dominante �������� d/a = 1; d/a = 1; 
InteraInteraçção sobredominante ão sobredominante �������� d/a > 1.d/a > 1.
--aa +a+a
dd
BB22BB22 BB11BB22 BB11BB11µµ
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Da mesma maneira que os caracteres qualitativos, 
os quantitativos apresentam estas interações 
gênicas. A diferença é que nunca apenas um dos 
tipos estará envolvido; o que importa para os 
caracteres quantitativos é a média destas ações 
gênicas.
AAçção dominante e sobredominante ão dominante e sobredominante ��������
presenpresençça de heterose a de heterose �������� produproduçção de hão de hííbridos.bridos.
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Exemplo 8 Exemplo 8 �������� Heterose em milho.Heterose em milho.
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CaracterCaracteríísticas Agronômicassticas Agronômicas
Tipo:Tipo: HHííbrido simplesbrido simples
Ciclo: Precoce
Emergência ao florescimento:Emergência ao florescimento: 61 dias61 dias
Emergência à maturação: 126 dias
Porte da planta:Porte da planta: Baixo (1,98 a 2,07)Baixo (1,98 a 2,07)
Altura da espiga: Baixa (1,01 a 1,08)
Resistência ao acamamento:Resistência ao acamamento: BoaBoa
Resistência ao quebramento: Boa
ReaReaçção a doenão a doençças:as:
Puccinia polysoraPuccinia polysora Moderadamente resistenteModeradamente resistente
Physopela zeaPhysopela zea Moderadamente resistenteModeradamente resistente
Phaeosphaeria maydisPhaeosphaeria maydis ResistenteResistente
Corn stuntCorn stunt Moderadamente resistenteModeradamente resistente
CercosporaCercospora Moderadamente resistenteModeradamente resistente
Tipo de grão:Tipo de grão: SemiduroSemiduro
Cor o endosperma:Cor o endosperma: LaranjaLaranja
O BRS 1010 tem como ponto forte a alta produtividade aliada O BRS 1010 tem como ponto forte a alta produtividade aliada àà
sanidade de plantassanidade de plantas
Exemplo 9 Exemplo 9 �������� Heterose em animais.Heterose em animais.
Aula 2.4Aula 2.4
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XXX
ÉÉguagua BurroBurro
MulaMula
Exemplo 9 Exemplo 9 �������� Heterose em animais.Heterose em animais.
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XXX
BrahmanBrahman ShorthornShorthorn
Santa GertrudisSanta Gertrudis
CARACTERIZACARACTERIZAÇÇÃO DA HERANÃO DA HERANÇÇA POLIGÊNICAA POLIGÊNICA
a)A segregação ocorre para um grande número de 
genes que controlam o caráter;
b) Pequena contribuição de cada gene para um 
valor total fenotípico;
Aula 2.5Aula 2.5
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Base GenBase Genéética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes datica dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da VariaVariaçção Fenotão Fenotíípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Selepica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleççãoão
CARACTERIZACARACTERIZAÇÇÃO DA HERANÃO DA HERANÇÇA POLIGÊNICAA POLIGÊNICA
c) Estes genes podem apresentar ações do tipo 
aditiva, dominante e sobredominante;
d) Grande efeito do ambiente sobre a variação 
fenotípica;
GenGenóótipos idênticos tipos idênticos �������� fenfenóótipos diferentes;tipos diferentes;
GenGenóótipos diferentes tipos diferentes �������� fenfenóótipos idênticos.tipos idênticos.
Aula 2.5Aula 2.5
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Base GenBase Genéética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes datica dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da VariaVariaçção Fenotão Fenotíípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Selepica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleççãoão
CARACTERIZACARACTERIZAÇÇÃO DA HERANÃO DA HERANÇÇA POLIGÊNICAA POLIGÊNICA
e) Pode-se caracterizar o tipo de ação gênica que 
predomina no controle de um caráter comparando 
as gerações parentais, F1 e F2;
�������� Importância no uso ou não de hImportância no uso ou não de hííbridos.bridos.
f) Devido a ação conjunta da segregação dos genes 
e do ambiente, a distribuição dos dados de um 
caráter quantitativo se ajusta a uma distribuição 
normal.
Aula 2.5Aula 2.5
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Base GenBase Genéética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes datica dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da VariaVariaçção Fenotão Fenotíípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Selepica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com SeleççãoãoAula 2.6Aula 2.6
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COMPONENTES DA VARIACOMPONENTES DA VARIAÇÇÃO FENOTÃO FENOTÍÍPICA PICA 
VariânciaVariância�������� Mede o grau de dispersão dos dados 
numéricos em torno de um valor médio.
(((( ))))
2n
1i
i
2
n
xx∑∑∑∑
====
−−−−
====σσσσ
(((( ))))
2n
1i
i
2
1n
xx
−−−−
−−−−
====σσσσ
∑∑∑∑
====
Variância populacionalVariância populacional Variância amostralVariância amostral
FenFenóótipo = Gentipo = Genóótipo + Ambientetipo + Ambiente
EGF ++++==== 2E
2
G
2
F σσσσ++++σσσσ====σσσσ
ambientalvariânciaσ
genotípicavariânciaσ
fenotípicavariânciaσ
2
E
2
G
2
F
====
====
====
Aula 2.6Aula 2.6
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Coeficiente de Herdabilidade (hCoeficiente de Herdabilidade (h22))
Podemos encontrar:
hh22= 80%= 80%
hh22= 10%= 10%
Como interpretar?Como interpretar?
% da variação fenotípica 
atribuída ao efeito 
genotípico.
2
E
2
G
2
G
2
F
2
G2h
σσσσ++++σσσσ
σσσσ
====
σσσσ
σσσσ
====
100x%h 2
F
2
G2








σσσσ
σσσσ
====
Aula 2.6Aula 2.6
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Exemplo10 Exemplo10 �������� HerdabilidadeHerdabilidade..
Aula 2.6Aula 2.6
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Base GenBase Genéética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes datica dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da VariaVariaçção Fenotão Fenotíípica, Coeficiente de pica, Coeficiente de HerdabilidadeHerdabilidade e Progresso com Selee Progresso com Seleççãoão
CaracteresCaracteres hh22
Peso de gado ao nascerPeso de gado ao nascer 0,490,49
Tamanho da fibra de lã de carneirosTamanho da fibra de lã de carneiros 0,380,38
% de chocas de galinhas% de chocas de galinhas 0,160,16
Tamanho da cria de camundongosTamanho da cria de camundongos 0,150,15
NN°° de vagens por planta (feijão)de vagens por planta (feijão) 0,870,87
PROGRESSO OU GANHO COM SELEPROGRESSO OU GANHO COM SELEÇÇÃOÃO
PopulaPopulaçção de milhoão de milho
SeleSeleççãoão
IndivIndivííduos selecionadosduos selecionados
O progresso ou ganho com seleO progresso ou ganho com seleçção refereão refere--se ao se ao 
incremento na mincremento na méédia da populadia da populaçção original. ão original. 
Depende da herdabilidade do carDepende da herdabilidade do carááter e do ter e do 
diferencial de selediferencial de seleççãoão
Aula 2.7Aula 2.7
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seleção a com ganho GS
adeherdabilidh
)X-X( seleção de ldiferenciads
melhoradapopulaçãodamédiaX
aselecionadpopulaçãodamédiaX
originalpopulaçãodamédiaX
2
OS
M
S
O
=
=
=
=
=
=
dshGS 2 ××××====
100
oX
GSGS% ××××====
Aula 2.7Aula 2.7
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OX
SX
MX
BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA
1. Allard, R.W. (1960). Princípios do Melhoramento 
Genético das Plantas. Editora Edgard Blücher. 
Capítulos 8, 9 e 10.
2. Falconer, D.S. (1987). Introdução à Genética 
Quantitativa. Editora UFV.
3. Borém, A. Melhoramento de plantas. Viçosa: UFV, 
1997. Capítulo 5, 453 p.
Aula 2.8Aula 2.8
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BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA
4. Ramalho, M.A.P.; Santos, J.B.; Pinto, C.A.B.P. 
Genética na agropecuária. Lavras: UFLA, 2001. Capítulo 
11, 472 p.
5. http://www.ciagri.usp.br/~aafgarci/melhoram. 
html.
Aula 2.8Aula 2.8
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Aula PrAula Prááticatica
AnAnáálise do peso de grãos de milho em gramas lise do peso de grãos de milho em gramas 
por planta: Gerapor planta: Geraçção Fão F11..
Fonte: Prof. Claudio Lopes Souza Junior
Aula 02Aula 02
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Obs.Obs. PesoPeso Obs.Obs. PesoPeso Obs. Obs. Peso Peso 
11 120120 1111 185185 2121 220220
22 130130 1212 190190 2222 220220
33 140140 1313 195195 2323 220220
44 145145 1414 195195 2424 225225
55 150150 1515 200200 2525 230230
66 165165 1616 200200 2626 235235
77 170170 1717 200200 2727 240240
88 180180 1818 210210 2828 265265
99 180180 1919 210210 2929 275275
1010 185185 2020 215215 3030 330330
Fonte: Prof. Claudio Lopes Souza Junior
Aula 02Aula 02
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Obs. Peso Obs. Peso Obs. Peso Obs. Peso
1 45 26 125 51 165 76 190
2 50 45 130 52 165 77 190
3 55 28 130 53 165 78 195
4 60 29 130 54 165 79 195
5 65 30 135 55 165 80 195
6 70 31 135 56 165 81 195
7 75 32 135 57 170 82 195
8 80 33 135 58 170 83 200
9 85 34 140 59 170 84 205
10 85 35 130 60 170 85 205
11 95 36 145 61 170 86 205
12 95 37 145 62 170 87 210
13 95 38 145 63 175 88 215
14 100 39 145 64 175 89 220
15 100 40 150 65 175 90 220
16 100 41 150 66 175 91 220
17 100 42 150 67 175 92 225
18 105 43 155 68 175 93 225
19 105 44 155 69 180 94 230
20 105 45 155 70 180 95 235
21 110 46 160 71 180 96 235
22 110 47 160 72 180 97 245
23 120 48 160 73 185 98 250
24 125 49 160 73 185 99 250
25 125 50 165 75 190 100 290
AnAnáálise lise 
do peso do peso 
de grãos de grãos 
de milho de milho 
em em 
gramas gramas 
por por 
planta: planta: 
GeraGeraçção ão 
FF22..
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