Aula 11 - Genética Quantitativa

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07/11/2014 
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Genética Quantitatitva 
 
 Genética Animal 
 
 Prof. Heden L M Moreira 
Genética quantitativa 
Genética quantitativa Genética quantitativa 
07/11/2014 
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Questões 
 1) Se em uma população, uma característica é 
controlada por 4 genes, quantas classes fenotípicas na 
F2 seriam esperadas se em cada locus existem 2 alelos 
de efeito gênico aditivo? 
 2) Qual seria o resultado esperado do exercício anterior 
se a característica fosse controlada por 20 genes de 
ação gênica aditiva? 
Análise de características quantitativas 
 Descrição do fenótipo da população alvo 
Análise de características quantitativas Genética quantitativa 
 Atentar para o fato que nem toda variação fenotípica na F2 
é de origem genética para características quantitativas, se 
os genótipos forem expostos a diferentes ambientes. 
 
 Efeitos ambientais fortes conduzem a uma 
homogeneização das classes fenotípicas levando a 
característica a apresentar uma distribuição normal 
 
A base matemática da genética 
quantitativa 
 A premissa base da genética quantitativa: 
 fenótipo (P) = genótipo+ ambiente. 
 P = G + E 
 De fato nós estamos olhando a variação nas 
características, que é mensurada pela largura da curva de 
distribuição Gaussiana. Esta largura é a variância - ou sua 
raiz quadrada, o desvio padrão (S) (figura slyde seguinte). 
 A variância é uma propriedade útil, porque variâncias de 
diferentes fontes podem ser somadas para obter a 
variância total. 
 Características quantitativas podem ser assim expressadas 
como: 
 VT ou VP = VG + VE 
 onde VT = variância total ou Fenotípica, VG - variância devido 
a genética, e VE = variância devido a causas ambientias (non-
herdada). 
 
 Esta equação é frequentemente escrita com uma co-variância 
adicional: o grau para o qual as variância genética e ambiental 
dependem uma da outra. Iremos assumir aqui valor zero. 
A base matemática da genética 
quantitativa 
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Decomposição da variância genética 
Análise de características quantitativas Análise de características quantitativas 
Análise de características quantitativas Exemplo 
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Resultado 
 VE = (17 + 21 + 19)/3 = 19 
 VG = VP2 – Vemédia 
 VG = 41 – 19 
 VG = 22 
 
 Proporção da variância fenotípica que é de origem 
genética: 
 41 = 100% 
 22 = x 
 X = 53,65% 
 
Herdabilidade 
h2 = Variação genética aditiva 
 Variação fenotípica 
Genética + ambiente + interação 
Mensurada usando a semelhança entre parentes 
H2 = Variação genética 
 Variação fenotípica 
Uma propriedade de interesse é a “herdabilidade”, a proporção da variação 
da característica que é devido a genética (o restante é resultado dos fatores 
“ambientais”). Este parece um conceito simples, mas é extremamente 
importante 
 
A herdabilidade no sentido-amplo, simbolizada como H (algumas vezes H2 
para indicar que as unidades de variância são ao quadrado). H é simples 
tradução da sentença acima em termos matemáticos: 
 H2 = VG / VP 
 
A estimativa da herdabilidade no sentido amplo, é fácil de medir, 
especialmente em populações humanas onde gêmeos idênticos estão 
disponíveis. Entretanto, estudos diferentes mostram uma ampla variação nos 
valores de H2 para as mesmas características, e melhoristas de plantas tem 
encontrado que ela não reflete acuradamente os resultados dos 
experimentos de melhoramento. 
Herdabilidade 
Herdabilidade no sentido amplo é a proporção da 
variância fenotípica da população que é atribuida a 
diferenças genéticas, ou que é resultante do efeito 
genético 
Herdabilidade 
(sentido amplo) 
Variância Genética 
O maior problema com a herdabilidade no sentido amplo vem do 
lançamento de todo fenômeno genético em um único fator 
simples VG. Paradoxicalmente, nem toda a variação devido a 
diferenças genéticas pode ser diretamente herdada pela 
progênie a partir dos pais. 
 
A variância genética pode ser dividida em 2 componentes 
principais, variância genética aditiva (VA) e variância genética de 
dominância (VD). 
 VG = VA + VD 
 
A variância aditiva é a variância na característica que é devido 
aos efeitos de cada alelo individual sendo adicionado, sem 
qualquer interação como outros genes ou alelos. 
Variância genética aditiva x dominância 
A variância de dominância é a variância que é devido a interações 
entre alelos: sinergia, efeitos devido a 2 alelos interagindo para 
fazer a característica maior (ou menor) que a soma dos dois alelos 
atuando sozinhos. O termo dominância aqui inclui tanto a 
interação intra-loci como entre loci, a qual algumas vezes é 
separada no componente chamado de variância da epistasia. 
 
O ponto importante: a variância de dominância não é diretamente 
herdável de pai para a progênie. Isto é devido as interações entre 
genes de ambos os pais dentro do indivíduo, e naturalmente 
somente um dos alelos é passado de cada pai para a progênie. 
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Herdabilidade 
(sentido restrito) 
h2 = VA / VP 
 
A herdabilidade (sentido restrito) é a proporção da 
variância fenotípica da população que é atribuída a 
variância genética aditiva excluindo a variância genética 
de dominância (interações entre alelos no mesmo locus) 
A variância genética aditiva responde a seleção 
Herdabilidade 
 Varia de 0 a 1 
 Limitações: 
 a população na qual foi estimada 
 ao ambiente no qual foi estimada 
 
 Aplicações da herdabilidade: 
 É utilizada para calcular a resposta a seleção (R) 
 R = Sh2 
 Onde S = diferencial de Seleção 
Resposta a seleção 
 Diferencial de seleção 
 Superioridade fenotípica média dos candidatos 
selecionados como pais. 
 É igual a média fenotípica dos candidatos selecionados 
como pais, menos a média do valor fenotípico da 
população geral da qual eles foram selecionados. 
 Resposta a seleção (R) 
 Depende do valor da herdabilidade 
 Definição prática da herdabilidade 
 É a proporção da superioridade fenotípica dos pais que é 
observada em sua descendência 
Decomposição da variância genética 
 Como podemos calcular as variâncias Aditiva e de 
Dominância? 
 
 Que tipo de cruzamentos precisamos? 
 
Até aqui... 
Decomposição da variância genética 
 Precisamos de retrocruzas com ambos os parentais. 
Decomposição da variância genética 
 Resultado 
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Questões 
 1) Considerando duas populações uma com uma h2 de 0,2 e 
a outra de 0,4, qual das duas se espera uma maior resposta a 
seleção, se em ambos for utilizado o mesmo diferencial de 
seleção? 
 2) Explique porque é perda de tempo fazer melhoramento 
genético em uma população de clones? 
 3) Considerando duas populações de bovinos hereford, 
cujas médias dos pesos ao sobreano é igual a 230 Kg e a 
variância fenotípica da população 1 é de 30 kg2 e a da 
população 2 de 40 kg2. Com base nestas informações é 
possível afirma qual irá ter uma maior resposta a seleção?