resumo melhoramento animal

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INTRODUÇÃO
As formas de aumentar a eficiência produtiva do rebanho são investindo no ambiente (sanidade, nutrição, instalações, manejo) e no material genético (seleção e cruzamentos). O ambiental traz acréscimos rápidos, fácil utilização e visualização dos resultados, mas os acréscimos são temporários, os custos elevados, é somente aplicável em grupos e não em população e animais sem potencial não trarão vantagens. O material genético traz acréscimo genético acumulativo e na população, porém lentos e difíceis de visualizar, tem baixo custo operacional, mas necessita de mão de obra especializada e ainda requer mudanças no manejo.
O principio básico de melhoramento genético animal é a exploração das diferenças genéticas existentes entre animais dentro de uma população. Tem por base selecionar genes de interesse, seleção e cruzamentos e mudança na estrutura genética da população. Isso vai envolver genética, estatística, informática, economia.
Melhoramento genético consiste em aumentar a frequência ou conjunto de genes desejáveis dentro da população de interesse.
Para a visualização do melhoramento genético, a resposta através do fenótipo ( Genética + Ambiente + Interação entre os dois), deve haver um equilíbrio entre este, ambiente e herança. A herança + manejo = produtividade.
Características Qualitativas - Apresentam herança simples, caracteres mendelianos (fáceis de visualizar), o meio influencia pouco, para muitos são conhecidos o nº de locos envolvidos e de alelos em cada loco, além das ações gênicas entre alelos. Ex: coloração da pelagem.
Características Quantitativas – Influenciados por muitos pares de genes, fortemente afetado pelo meio, efeitos combinados, principalmente epistáticos (quando um alelo inibe a ação do outro), difícil determinar genótipo. Ex: Ganho de peso 
O melhoramento de características quantitativas: 1º estimar o valor genético de cada animal; 2º melhor uso possível dos animais de genótipo superior identificados -> reprodução e taxa de progresso.
Frequência Genotípica = Nº de indivíduos/Total de indivíduos
Teorema de Hard-Weimberg: (p+q)² = p² + 2pq + q² = 1 sendo que: AA=p²; aa=q²; Aa=2pq
VALOR GENÉTICO
Mérito/Valor Genético – 2x o valor médio dos gametas por ele produzido. Não é uma quantidade absoluta, é relativo à população onde o animal é usado como reprodutor (lembrem-se do ‘depende’ do que? ‘da base genética! ’).
Valor médio dos gametas – mérito genético médio que o animal transmite as suas progênies. Capacidade de transmissão = metade do valor genético.
Objetivos dos métodos de estimação do valor genético – Fazer com que alguma função do fenótipo seja indicador do genótipo de forma tão exata quanto possível. Se consegue estudando variância dos fenótipos.
Variância Fenotípica – Varia de acordo com diferenças genicas e nos ambientes aos quais os animais estão expostos. Quanto mais o ambiente influencia a ação dos genes, menos exata será a estimativa do genótipo do indivíduo.
Variância Genotípica – Precisão em avaliar genótipo depende da utilização de métodos estatísticos apropriados para descobrir o quanto da variação fenotípica é devido as diferenças genéticas e o quanto é devido as diferenças de ambiente.
Variância Ambiente – Pode ser de efeito temporário que dura pouco tempo como por exemplo uma doença que diminuiu a produção e vai influenciar em uma única observação do indivíduo. Ou efeito permanente, como as diferenças entre rebanhos por um ter recebido má nutrição durante o crescimento, que influencia em todas as observações feitas no indivíduo.
Deve sempre se levar em conta os efeitos gênicos: aditivos, epistáticos e de dominância, pois apresentam importante variável e estão sempre presentes.
Acasalamento preferencial: Positivo – somente entre animais de mesmo fenótipo; indivíduos com características similares. Negativo – Somente entre animais de diferente fenótipo; características divergentes.
Acasalamento entre semelhantes – Semelhantes em termos de desempenho ou qualidade; usado em alguns casos em raças puras; conduz ao aumento de indivíduos extremos. Na prática: núcleo de animais relativamente pequenos; formada a partir de intensa seleção; objetivo de produzir reprodutores.
Acasalamentos compensatórios – Acasalamentos entre indivíduos de desempenhos diferentes; ação compensatória; conduz a uma população homogênea. Ex: touro excepcional em uma característica com fêmea deficiente nesta.
NOÇÕES BÁSICAS DE ESTATÍSTICA
Covariância – grau de correspondência entre duas variáveis. Pode ser + ou -.
Regressão – Quanto se pode esperar na mudança de uma variável (dependente) por mudança unitária de outra variável independente.
Correlação – O quanto as variáveis selecionadas dependem uma da outra. Varia de -1 a +1.
Determinação – Quanto da variância da variável resposta é explicada pela variância das variáveis explicativas. Intervalo de 0 a 1, quanto mais próximo de 1 mais explicativo. Acurácia!
DEP – DIFERENÇA ESPERADA NA PROGÊNIE
O valor absoluto da DEP têm pouco significado, pois sua utilidade depende de base genética na qual a DEP foi obtida e valor genético da população na qual os animais são avaliados. Alterando base genética = DEP muda.
Vantagens – Permite comparar diretamente todos os animais presentes na avaliação; Aumenta amplitude de escolha na seleção; Permite calcular o impacto de um reprodutor na produção total; Permite maior valor para touros que produzem progênie superior.
HERDABILIDADE
Proporção da variância total que é atribuível aos efeitos médios dos genes. Proporção da variância fenotípica que é devida aos efeitos genéticos. Mede o grau de correspondência entre fenótipo e genótipo. É uma característica de importância econômica – quantitativa. Varia de 0 a 1. É uma característica particular de uma população especifica em um determinado período.
 Só pode ser aplicada na população em estudo. Quanto mais alta a herdabilidade maior será o progresso genético obtido pela seleção. A h² aumenta quando a variância genética aumenta e diminui quando a variância ambiental aumenta.
Herdabilidade no sentido amplo – Fração da variância fenotípica que é causada por diferenças entre os genótipos dos indivíduos.
Herdabilidade no sentido restrito – razão entre variância genética aditiva e total. Estima valores genéticos de animais candidatos a seleção e calcula progresso genético pela seleção. 
Baixa h² - Varia de 0,0 a 0,1. Grande parte da variação da característica é devido a efeitos ambientais entre os indivíduos. A correlação fenótipo – genótipo é pequena.
H² mediana – Varia de 0,1 a 0,3 – Método parcialmente eficiente para escolha dos animais mais produtivos.
H² alta – Acima de 0,3 – As diferenças genéticas são responsáveis pela variação da maioria das características. Alta correlação genótipo – fenótipo. Fenótipo constitui indicação segura do genótipo.
Semelhanças entre pai/mãe e filho(a) – Estimativa da herdabilidade na população utilizando a correlação ou regressão do valor da característica no filho em relação ao seu valor no pai.
Correlação entre irmãos – Herdabilidade calculada com base nas variâncias da progênie de um reprodutor e a mesma característica em touros meio irmãos. 25% dos genes em comum entre meios irmãos.
REPETIBILIDADE
Expressão da mesma característica em diferentes épocas da vida do mesmo animal. Ex: Produção de leite em cada lactação. Depende parcialmente do genótipo. Pode mudar com idade e influencias do ambiente. Mede a correlação média entre duas produções de um mesmo individuo. A repetibilidade varia de 0 a 1 ou 0 a 100%. Quanto maior a repetibilidade maior a possibilidade de uma única observação no animal representar sua real capacidade de produção.
A variância de uma característica em diferentes etapas da vida de um animal pode ser analisada pela variância dentre indivíduos e entre os indivíduos.
Variância dentre os indivíduos – Mede diferenças temporárias no desempenho de um mesmo indivíduo. Efeitos ambientes temporários.
Variância entre indivíduos – Parcialmente genética e parcialmente ambiente.Parte ambiente causada por efeitos permanentes.
Caracteristicas repetíveis permitem dois tipos de mensuração: As que se repetem no tempo (lactações sucessivas) e as que se repetem no espaço (qualidade de carcaça).
Sua importância está devido ao fato de marcar o limite superior para cálculo da herdabilidade. Valores da repetibilidade sempre são maiores que de herdabilidade, pois inclui além dos efeitos aditivos dos genes, alguma diferença permanente do ambiente. Indica a acurácia das mensurações múltiplas e possibilita predizer a produção futura com as mensurações já obtidas.
Repetibilidade alta - maior que 0,5 – pouco acréscimo na acurácia
Repetibilidade intermediaria – 0,2 a 0,5 – raramente vantajoso realizar mais de 3 observações
Repetibilidade baixa – menor que 0,2 – maior número de medidas, importante ganho na acurácia.
CORRELAÇÕES GENÉTICAS, AMBIENTAIS E FENOTÍPICAS
A principal causa genética da correlação fenotípica entre duas características é a ação pleiotrópica dos genes (1 alelo afeta mais de uma caract.)
Correlação genética
Determina o tamanho e o sentido das respostas correlacionadas, extensão que mesmo gene afeta expressão das correlações, probabilidade de duas características serem afetadas pelo mesmo gene. Correlação entre valores genéticos aditivos. É fortemente influenciada pelas frequências gênicas.
Importância – Avalia o quanto se ganha em uma característica quando a seleção é aplicada em outra. 
Correlação genética entre características: Positiva (0,1 a 1) - ao selecionar uma característica, aumenta outra também. Negativa (-0,1 a -1) – Melhora uma característica e diminui o desempenho de outra. 
Correlação Ambiental
Duas características influenciadas por uma mesma condição ambiental. É de segundo plano, sempre ver correlações fenotípicas e genéticas antes. É causada por desvios ambientais e por ação de genes não aditivos.
Correlação Fenotípica
Avaliada por mensuração de um determinado número de indivíduos na população.
INTERAÇÃO GENÓTIPO AMBIENTE
Efeito ambiente – Um indivíduo pode desviar de seu verdadeiro valor genético devido ao efeito do ambiente.
Existe interação genótipo ambiente toda vez que a expressão de determinado genótipo for dependente do ambiente onde ele é avaliado. Tem mais importância quando a correlação genética for menor que 0,8. O melhor genótipo em um ambiente pode não ser em outro = Interação GA
INTERAÇÕES GA:
Tipo I – Diferenças ambiente e genéticas pequenas; Quando houver transferência de um grupo de individuos para um ambiente diferente = Interação GA baixo; fácil adaptação; sem grandes mudanças na adaptação.
Tipo II – Diferença ambiente pequena e genética grande; Quando diversas raças são criadas dentro de uma mesma área; Interação GA provavelmente baixa.
Tipo III – Diferença ambiente grande e genética pequena; Grupo de reprodutores selecionados em condições ambientes extremamente favoráveis; Interação GA grande, significativa;
Tipo IV – Diferenças ambientais e genéticas grandes; Permite melhores condições para a quantificação das magnitudes das interações GA; Interação GA com mudança grande.
SELEÇÃO
Processo no qual alguns indivíduos são escolhidos entre os membros de determinada população para produzirem a geração seguinte. Processo decisório que indica quais indivíduos de uma geração, serão pais da próxima. Vai alterar a frequência genética e fenotípica, indivíduos de uma geração diferem em viabilidade e fertilidade. Números de descendentes que contribui = valor adaptativo.
Objetivos – Mudar as frequências genicas na população de modo que os genótipos produzidos tenham as características desejadas pelo criador; servir necessidades humanas; sobreviver e reproduzir no ambiente criatório.
Importância – Melhorar ou fixar alguma característica importante para o homem.
Fontes de informação para seleção –Árvore genealógica; desempenho do próprio indivíduo; teste de progênie; desempenho de colaterais; seleção por DEPs; seleção assistida por marcadores genéticos.
A resposta a seleção será dada pelo ganho genético. A velocidade na resposta é influenciada por vários fatores, como: Intensidade de seleção; variação genética; exatidão da seleção (acurácia); intervalo de gerações; tamanho da população.
Seleção Natural – não sofre influencia do homem;
Seleção Artificial – Acasalamento preferencial positivo ou negativo, a escolha é determinada pelo homem.
Critérios de seleção – Seleção Fenotípica (Morfologia e Fisiologia) ou Seleção genotípica. Deve ser mensurada de maneira: fácil, rápida e econômica. Característica deve ser herdável.
Seleção fenotípica morfológica – baseia-se no exterior do animal. Existem limitações para promover o progresso: Baixa correlação morfológica-produtiva; alta influencia do ambiente.
Seleção Forte – animais perto da média; Quantos animais selecionar para a reprodução.
Intensidade de seleção = coeficiente de seleção (s) – Representa a redução proporcional na contribuição do genótipo selecionado contra (1-s).
Diferencial de Seleção = intensidade de seleção x desvio padrão -> DS = i . s
Progresso Genético(PG) = i x s x h² (herdabilidade)
Progresso Genético Anual (avaliar uso de biotecnologias) = (PG/Geração) / Intervalo de gerações
Intervalo de Gerações(IG) – Idade média dos pais quando nascem os filhos, tempo necessário para que os genes sejam transferidos dos pais aos filhos. Quanto maior a eficiência reprodutiva, menor o IG. Quanto menor o IG, menor o tempo de permanência no rebanho.
Animais superiores no grupo – Comparação justa: mesmo grupo contemporâneo; fenótipo e valor genético aditivo -> expressos como desvio em relação ao grupo. Remover efeitos do ambiente – manejo diferencial. ~Ele deu o exemplo de um animal mais velho e por isso mais pesado, se deve ajustar o peso para comparar aos demais: 32kg ao nascimento e 210kg aos 215dias, restante está com 205dias. Peso ajustado: P205 = {(210-32)x205/215}+32=201,7).
MÉTODOS DE SELEÇÃO
Indivíduos selecionados – mais se aproximam do critério estabelecido pelo objetivo de seleção;
Seleção Massal – Apropriada para características com herdabilidade entre 0,25-1,0 = média ou alta;
Modalidade de seleção alternativas – Envolvem a seleção baseada no desempenho de parentes dos candidatos a seleção. 3 tipos: Ancestrais; Parentes colaterais; Progênie.
Seleção genealógica – Registros de desempenho em características de herdabilidade elevada. Usada para seleção entre animais jovens.
Seleção com base em informações de parentes colaterais – Escolha de acordo com média fenotípica de meio irmãos, irmãos inteiros, primos, tios.
Seleção pelo teste de progênie – Valor genético estimado com base na média dos valores fenotípicos de seus filhos. Usado quando os objetivos da seleção envolvem características que só são expressas em um dos sexos e para características de baixa herdabilidade.
Seleção Indireta – Seleção aplicada a uma determinada característica (secundária) com o objetivo de melhorar outra característica (primária). As características devem estar correlacionadas.
Seleção simultânea para várias características – Mais que uma característica melhorada ao mesmo tempo.
Método contínuo/ Tandem – Selecionar para uma característica durante algumas gerações, após muda para outra característica por mais algumas gerações, e realiza as trocas até comtemplar todas as características desejadas. Não é muito usado, pois requer muito tempo até contemplar todas as características, além que estas podem possuir correlação negativa.
Método dos níveis de eliminação independentes/ ICL – Consiste em estabelecer níveis de desempenho desejáveis para cada característica de interesse. Escolhe os indivíduos cujos desempenhos satisfazem simultaneamente a todos esses níveis. Fácil aplicação, ampla aplicação onde os recursos computacionais são limitados, tempo entre mensuração e seleção é curto.
Índices de seleção – Consiste em combinar valores fenotípicos de duas ou mais características em um só valor (I) para cada indivíduo, de forma que este tenha a maior correlação possívelcom o valor genético total de cada indivíduo. Na prática: I= b1.P1 +b2.P2... sendo que P são os valores fenotípicos para cada característica e b o fator de ponderação que deve ser calculado para cada situação. ~é como se fosse calcular as notas (P) e seus respectivos pesos (b)~. A importância das características depende do peso recebido e depende do valor econômico, herdabilidade e correlação genética.
ACURÁCIA DA SELEÇÃO
Estimativa da segurança que se terá ao se adotar determinado procedimento. Predicação do resultado da seleção. Correlação entre o valor genético estimado e o verdadeiro. Varia de zero (palpite) à 1 (exatamente conhecido). Está diretamente relacionada com a herdabilidade da característica.
Procurar identificar indivíduos geneticamente superiores pelo fenótipo; medida de associação entre duas variáveis -> quanto maior a correlação melhor.
Melhoria genética adicional será obtida como uso de: medidas adicionais no próprio indivíduo; medidas correlacionadas; informações de parentes (mais próximos = similaridade maior de genes e seus efeitos = maior a acurácia)
ENDOGAMIA OU CONSANGUINIDADE
Sistema de acasalamento em que os indivíduos utilizados como pais possuem grau de parentesco entre si. Este grau é maior que a média da população.
Índice de consanguinidade – expressa o quanto de um determinado indivíduo é consanguíneo.
Coeficiente de endogamia – Medida do aumento da homozigose; mede a probabilidade de um determinado indivíduo, em determinado lócus: apresentar dois alelos idênticos; descendência de um ancestral comum. Varia de acordo com o sistema de acasalamento.
Pai e Filha; Irmãos próprios – 25% Meio irmãos; Touro x Neta – 12,5% 
Filho de um touro x neta do mesmo touro – 6,25% Neto de um touro x Neta do mesmo-3,13%
Consequências da endogamia:
Maior homozigose;
Depressão endogâmica - perda de vigor na descendência por aparecimento de genes detrimentais e letais.
Obtenção da prepotência – capacidade de um animal transmitir aos seus filhos suas características, independente dos indivíduos com os quais foram acasalados; depende de herdabilidade, correlação e repetibilidade.
Detecção de genes recessivos – Promove homozigose tanto para genes dominantes como para recessivos. Fenótipo determinado por gene recessivo, eliminação do individuo ou de seus pais (maioria dos genes indesejáveis e de efeitos deletérios são recessivos)
Formação de linhagens e famílias distintas – Obtenção de linhagens homozigóticas contrastantes para posterior cruzamento visando heterose. Comum na produção de aves e suínos. Indivíduos mais uniformes; fixação de características; sub populações divergentes geneticamente.
Desvantagens
Efeito negativo na produtividade da população (fertilidade, rusticidade, sobrevivência e vigor). Aumenta incidência de características ruins, deve ser evitada nos criadouros comerciais.
Necessário conhecer base genética e ter controle reprodutivo.
Pode exacerbar tanto as qualidades quanto os defeitos; deve ser usado com muito critério.
HETEROSE OU VIGOR HÍBRIDO
Diferença entre a média da progênie cruzada e a média das raças acasaladas para produzir as cruzas. 
Resultado de um cruzamento que o filho terá produtividade superior a média dos pais e com o melhor das duas raças.
Tem efeito positivo na maioria das características de importância econômica e os efeitos são maiores nas características de baixa herdabilidade.
Heterose tradicional – Calculada pela diferença entre o valor dos filhos e a média de seus pais.
Heterose Individual ou Direta – Qualquer superioridade no desempenho de qualquer característica em relação a média dos pais. Que não possa ser atribuída a efeitos maternos, paternos ou ligados ao sexo.
Heterose Materna – Melhoramento no desempenho atribuível ao fato de sua mãe ser cruzada ao invés de pura.
Heterose Paterna – Vantagens no desempenho da progênie resultante do uso de touros mestiços.
CRUZAMENTOS 
Cruzamento – acasalamentos de indivíduos que pertençam a raças diferentes
Hibridação – acasalamentos de indivíduos que pertençam a espécies diferentes
Objetivos – Intervir no processo de formação da geração seguinte; incorporar material genético desejável de forma rápida; obter combinação de efeitos novos; complementariedade; produção de heterose; formação de novas raças ou grupos genéticos; exploração das diferenças entre raças; sincronizar características de desempenho e adaptabilidade dos recursos genéticos com os recursos de ambiente.
Complementariedade – Combinação das qualidades desejáveis das raças parentais permite a obtenção de uma progênie superior.
Impacto econômico dos cruzamentos – Eficiência produtiva; desempenho do nascimento ao abate; características de carcaças; agregação de valores.
Esquemas sistemáticos de cruzamentos
Esquema contínuo de cruzamento (cruzamento absorvente) – Finalidade de substituir uma raça, composição ou proporção genética por outra. Uso contínuo da raça desejada.
Esquema simples de cruzamento – Terminal com duas raças (Cruzamento Industrial) – Cruzamento de duas raças para abate. Aproveitamento de heterose individual e complementariedade.
Cruzamento terminal com três raças; Cruzamento industrial em tricross (Tricross terminal) – Os tri-mestiços são destinados ao abate. Terceira raça deve ser forte em características paternas. Exploração de heterose materna e individual e complementariedade.
Cruzamento terminal com quatro raças – Máximo de heterose materna, paterna e individual, além de complementariedade entre raças maternas e paternas. Complicado na prática.
Esquema de cruzamento rotacional com duas raças (CrissCross) – Utiliza duas raças alternando-se as mesmas entre gerações. Heterose potencial – materna e individual.
Formação de Bimestiços – Exploração de heterose paterna, materna e individual, além de complementariedade. Simplifica manejo reprodutivo e uniformiza produção.
Formação de Compostos Sintéticos – 3 ou mais raças. O nível de heterose varia segundo a combinação de raças.
PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO
Objetivos:
Promover avaliação genética para características que trazem incrementos bioeconômicos;
Identificar animais com mérito superior;
Fornecer valores genéticos dos animais – DEP;
Ofertar ao mercado genética de qualidade comprovada;
Gerenciar e controlar informações de rebanhos;
Utilizar recursos genéticos disponíveis;
Quantificar ganho genético em rebanhos e na população;
Importante: Definir claramente o objetivo; levar em conta mercado, ambiente disponível e possuir base estrutural (comitê gestor e base técnica).
1º definir o critério de seleção: Características que serão medidas.
Considerar características produtivas (peso ao nascer, precocidade) e reprodutivas (puberdade, facilidade de parto)
Passos para instalação de um PMG
Identificar animais – definir nº de matrizes e reprodutores – definir critérios de seleção – estabelecer estação de monta – introduzir, quando necessário, variabilidade genética – descartar vacas e novilhas vazias – avaliar todos os animais nascidos – subdividir o rebanho (sexo e idade) manter até a seleção animais em grupos contemporâneos – usar balança para pesar – subdividir pastagens para receber lotes – desmama organizada – criar índices próprios de seleção – reduzir intervalo entre gerações – selecionar por desempenho individual – evitar consanguinidade.
Controles – da reprodução; do desenvolvimento ponderal; formar os grupos contemporâneos; condição de criação; regime alimentar; grupos de manejo.
Geração de Informações complementares – Interpretar resultados dos Indicadores zootécnicos: -Produtivos: GMD; Precocidade; características de carcaça -Reprodutivos: PRS (precocidade-rusticidade-sobrevivência);HMMP (habilidade materna mais provável); IPT (Índice de produtividade total).
Prova de ganho de peso: A pasto – Confinamento – Dupla aptidão
AVALIAÇÃO DE TIPO
Estrutura corporal
Precocidade
Musculosidade
Umbigo
Racial – caracterização racial
Aprumos
Sexualidade
AVALIAÇÃO GENÉTICA: Dar peso as características;Formação das DEPS e CEIP.
PMG NO BRASIL – CERTIFICADO ESPECIAL DE PRODUÇÃO (CEIP)
Programa Nacional de Melhoramento Genético de Zebuínos (ABCZ)
Programa Embrapa de Melhoramento - GENEPLUS