Correlação fenotípica, genética e ambiental

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Nathália Gomes Bernardo 
Aula 4.2 - Melhoramento Genético Animal – 7/4/2021 
Correlação Fenotípica, Genética e Ambiental 
A correlação é um conceito/parâmetro estatístico (estimador) utilizado para medir o 
grau de associação entre duas características ou variáveis. Não há relação de causa-
efeito entre as variáveis, ou seja, não há dependência entre as variáveis. 
 Na correlação é medido o quanto a variação de uma característica pode provocar 
mudanças na variação de outra característica. Esse parâmetro é sempre avaliado em 
pares: informação da característica A associada com informação da característica B. 
(Quando uma característica varia, o que pode provocar na variação de outra?). 
A correção pode ser: positiva, nula ou negativa 
A correlação obtém um valor numérico denominado de coeficiente de correlação 
que é compreendido entre -1 e +1. Se o valor do coeficiente de correlação for diferente 
de zero e estiver compreendido entre -1 e +1 indica que há associação entre as 
características. > a correlação é positiva quando os valores de coeficiente de correlação 
são a cima de 0 e até 1; pode ser negativa quando os valores de coeficiente de correlação 
são a baixo de 0 até -1; e pode ser nula quando o valor de coeficiente de correlação é igual 
a 1. 
▪ Quando o coeficiente de correlação for + indica que o aumento de uma 
variável/característica corresponde no aumento de outra 
variável/característica. 
▪ Quando a correlação obtiver valor 0, significa que não nenhuma associação 
entre essas variáveis/característica (ou seja, a variação de uma característica 
não prova mudanças na variação da outra característica). 
▪ E quando o coeficiente de correlação for valor – indica que o aumento de uma 
variável/característica corresponde na diminuição da outra 
característica/variável. 
 
A intensidade da correlação das características é demonstrada de acordo com os 
valores (de coeficiente de correlação), quanto mais próxima de 1 (independente se + ou) 
significa que mais uma variável (característica) pode provocar mudanças na variação de 
outra característica. 
Correlações com valor de coeficiente de correlação com valores próximos a 0,5 
(independente se + ou -) são medianas; enquanto que com valores próximos de 0 são 
muito baixas, que indicam praticamente não existir correlação entre as 
características. Correlações com valor próximo a 1 são altas (de alta 
magnitude/intensidade). 
As correlações podem ser favoráveis ou desfavoráveis, mas isso não tem ligação 
com o fato de ser positiva ou negativa; uma correlação pode ser desfavorável e ser 
positiva, assim como outra correlação pode ser favorável e negativa. Ex.: correlação entre 
peso e precocidade sexual> quanto mais pesadas forem as novilhas, mais cedo parem, ou 
seja com menos idade > o aumento do peso leva a redução da idade ao primeiro parto > 
essa é uma associação negativa, porém favorável (porque obviamente ser quer fêmeas 
mais pesadas e mais precoces).> essa é uma correlação de média magnitude: cerca de -
0,3 > Como é uma correlação de baixa magnitude, não se pode afirmar que todas as 
fêmeas mais pesadas vão parir mais cedo. 
Ex. o aumento do tamanho do animal leva ao aumento do peso: animais maiores 
levam ao aumento do peso > uma correlação positiva e favorável. 
Ex.: o tamanho da leitegada de suínos e a taxa de mortalidade ao desmame é uma 
correlação positiva e desfavorável: quanto maior o número de leitões produzidos em uma 
leitegada, maior é a taxa de mortalidade até a fase de desmame. 
 
 Ao fazer a análise de correlação entre duas características, primeiro temos que nos 
questionar se essas características tem correlação; depois, se tiver correlação (e 
consequentemente o valor de coeficiente de correlação é diferente de 0) questionar qual 
a intensidade da correlação > quanto menos intenso, menos relação > quanto mais intensa, 
mais relação. E depois questionar se a intensidade da associação é positiva ou negativa. 
 
É possível estimar o valor do coeficiente de correlação: 
 
 
 
 
A correlação é representada pela letra ‘r’ e é dada sempre entre duas características 
(pares de informação). Na formula uma característica está sendo denominada de ‘x’ e a 
outra de ‘y’. A correlação é uma razão da covariância das característica x e y, pela razão 
da raiz quadrado do produto das variâncias de x e y. 
Então para calcular o valor de coeficiente de correlação é preciso o valor da 
covariância das características e da variância. 
 
Ex.: informações de 7 animais de perímetro escrotal e informações, dos mesmos 7 
animais, de peso obtidas aos 365 dias de idade de bovinos da raça Brahman. 
O valor de correlação entre perímetro escrotal e peso é de 30. 
A variância de perímetro escrotal é de 3,67. 
E a variância de peso é de 257,7. 
O valor encontrado do valor de coeficiente de correlação é de 0,97. 
Então existe sim associação entre perímetro escrotal e peso (porque o valor é diferente de 
0). Além disso, a correlação é muito alta (valor muito próximo de 1) > isso indica que 
qualquer mudança que ocorra no peso vai provocar mudança no perímetro. Essa 
correlação é positiva, porque o aumento do peso do animal acarreta no aumento do 
perímetro escrotal. 
Então ao buscar animais fenotipicamente mais pesados, pode acarretar também na 
escolha de animais fenotipicamente com maior perímetro escrotal. 
 O valor do coeficiente de correlação não é uma porcentagem, então não se 
pode afirmar que a correlação entre o peso e o perímetro escrotal é de 97%. > não 
interpretar o coeficiente de correlação em porcentagem! 
 Existe um outro parâmetro relacionado com a correlação chamado coeficiente de 
determinação. 
 Coeficiente de Determinação (𝒓𝟐) é interpretado em porcentagem e é calculado 
como a correlação elevada ao quadrado. O coeficiente de determinação auxilia na 
interpretação da estimativa de correlação. Expressa a porcentagem de variância de Y que 
está associada à mudança da variável X. 
No exemplo anteriormente calculado que o coeficiente de correlação foi de 0,97, se 
quisermos interpretar esse valor em porcentagem, é necessário obter o coeficiente de 
determinação> 𝑟2> 0,972= 0,94. 
Interpretação: 94% do peso dos bovinos da raça Brahma pode ser explicado pela variação 
do perímetro escrotal. 
 
 No melhoramento genético tem 3 tipos de correlação: correlação fenotípica, 
correlação genética e correlação ambiental. 
 A correlação fenotípica refere-se a correlação de 2 fenótipos em estudo. 
 
 
 
 
 A correlação genética – a mais importante no melhoramento genético animal- 
também é obtida da mesma fórmula/maneira. 
Na correlação genética é analisado a associação entre 
duas características a partir do conceito da genética 
aditiva.> associação entre os genes de efeito aditivo 
da característica 1 com os genes de efeito aditivo da 
característica 2. 
➔ Quais os genes que influenciam a 
característica 1 (peso) também influencia a 
característica 2 (perímetro escrotal)? Pleiotropia: 
conjunto de pares de genes que influenciam mais 
de uma característica ao mesmo tempo. 
A correlação genética demonstra em qual intensidade do conjunto de genes que 
influenciam uma característica também influencia outra característica. 
Ex: As bolinhas azuis a esquerda representam os genes de efeito aditivo que somados os 
efeitos - de cada uma desses genes - tem-se a expressão genética no fenótipo dos animais. 
> genes que influencia o peso. 
O perímetro escrotal também tem seus genes de efeito aditivo que somados expressam 
esse fenótipo. 
Existem genes que influenciam o peso (azul), que também influenciam o perímetro 
escrotal; enquanto existem genes que influenciam o perímetro escrotal que não 
influenciam o peso (vermelho). 
Esses genes azuis influenciam ao mesmo tempo 2 características. 
Quando a correlação é alta, significa que grande parte dos genes que influenciam o peso 
também influenciam perímetro escrotal.Correlação genética é fundamental para o melhoramento genético. 
 
 Correlação ambiental ou correlação residual verifica a associação entre 
diferentes ambientes de duas características qualquer. 
 
 
 
Ainda pensando no exemplo do peso e do perímetro escrotal, a correlação 
ambiental entre essas duas características mostra se o ambiente em que os animais foram 
criados no momento em que os animais tiveram informação de peso é semelhante ao 
ambiente em que os animais estavam quando se fez a mensuração do perímetro escrotal. 
 Se pra essas duas características (peso e perímetro escrotal) os animais que foram 
avaliados e mensurado estivessem no mesmo ambiente e nas mesmas condições 
ambientais, a correlação ambiental entre a característica 1 e a característica 2 seria 1. 
Muito dificilmente ter uma situação em que os animais são mensurados em mesmas 
condições de ambiente > quanto mais semelhante for o ambiente, maior a correlação. 
 
 O que é passado de pais para filhos são os genes de efeito aditivo, então a 
constituição do genótipo de um indivíduo é a partir de 50% de genes provenientes do pai 
a partir do gameta sexual masculino e 50% de genes provenientes da mãe do gameta 
sexual feminino. Para o melhoramento genético, a correlação genética é de maior 
importância. Para predizer o ganho genético de forma indireta (seleção 
correlacionada ou indireta) é necessário valores de correlação genética entre duas 
características> ai é possível predizer se a seleção praticada na característica 1 
fornece ganho genético na característica 2, e de quanto é esse ganho genético. 
 
 
 A partir de um banco de dados de bovino da raça Nelore de criados em diferentes regiões 
do Brasil, obteve-se informações de ambiente e de fenótipos para 5 características: 
1: altura do posterior mensurado ao sobreno (qualquer medida realizada pós ano, 
geralmente realizada a 15 meses de idade). 
2: peso padronizado aos 210 dias de idade (peso ao desmame). 
3: peso padronizado aos 365 dias de idade. 
4: peso padronizado aos 450 dias de idade (peso ao sobreano) 
5: peso padronizado aos 550 dias de idade (peso aos 18 meses). 
A partir das informações de campo, fenótipo dos animais, informações de ambiente, 
informações de matriz de parentesco de relação de parentesco entre os animais utilizou-
se um modelo matemático onde se fez estimativa de parâmetros genéticos de 
herdabilidade, correlação genética e correlação ambiental/residual. 
Na diagonal (linhas azuis) tem-
se as estimativas de 
herdabilidades > 0,63 é a 
herdabilidade estimada para 
altura do posterior > 0,34 a 
herdabilidade estimada para 
peso ao desmame > 0,45 para 
peso aos 365 dias de idade > 
0,48 para peso aos 450 dias de 
idade > 0,49 para peso aos 550 
dias de idade. 
Essas herdabilidades são de alta 
magnitude, todas com valores a 
cima de 30%. 
 Em relação ao peso aos 550 
dias de idade, por exemplo, a herdabilidade de 0,49 demonstra a informação de que 49% 
do peso aos 550 dias de idade é explicada pela ação genica aditiva (e 51% pelos efeitos 
ambientas ou ações genicas não aditivas > efeito residual). 
Como a herdabilidade para essas características são altas, isso significa que ao fazer 
seleção para essas características tem-se rápidas respostas -ganhos genéticos. 
 
 Os valores a cima da diagonal representam as correlações genéticas; enquanto os 
valores a baixo da diagonal representam as correlações ambientais. 
 A associação genética de altura de posterior com peso ao desmame é de 0,64, ou 
seja, é uma correlação média a alta positiva. Esse resultado permite afirmar que boa parte 
dos genes que influenciam altura de posterior, também influenciam peso ao desmame. > 
os genes que levam aumento de altura de posterior também levam aumento do peso ao 
desmame. 
 Observando a tabela e os valores de correlação entre a altura de posterior ao 
sobreano com a características de peso, observa-se que ao selecionar animais mais altos 
também seleciona animais com melhor peso > seleção de altura de posterior tras ganho 
genético de peso. 
 As correlações de peso aos 210 dias (ao desmame) com peso aos 365, 450 e 550 
dias são muito altas> isso significa que os genes que influenciam o peso aos desmame, 
são praticamente os mesmo que influenciam os outros pesos. 
 As correlações entre peso aos 365 dias com peso aos 450 dias e peso aos 550 dias 
são mais altas ainda. 
 Correlação genética igual a um significa que o mesmo conjunto de genes que 
influenciam uma característica, também influenciam a outra. 
 Quanto mais cedo (novo) selecionar um animal melhor. Então, de acordo com os 
dados da tabela a cima, caso se selecione um animal de melhor peso ao demame (210 
dias) gera melhoramento genético ao sobreano. 
 
Nesse outro estudo, foram avaliadas correlações genéticas e correlações 
fenotípicas de características lineares de bovinos leiteiros.> características relacionadas 
ao tipo leiteiro. > estatura, nivelamento da linha superior, tamanho, largura torácica, 
profundidade corporal, força lombar, nivelamento de garupa, largura de garupa, ângulo 
do casco, qualidade óssea, vista lateral das pernas, inserção do úbere anterior, 
comprimento das tetas, altura do ubere posterior, largura do úbere posterior, colocação 
das tetas anteriores e posteriores, profundidade do úbere, textura do úbere, ligamento 
suspensório mediano do úbere, angulosidade e pontuação final do tipo leiteiro. 
A partir dessas correlações é possível dizer o que se esperar da resposta a seleção 
praticada a escolha dos melhores animais. 
Ex.: a correlação genética entre largura torácica com nivelamento de garupa é de - 0,02 > 
então os genes que levam o aumento da largura torácica praticamente não são os genes 
que levam o nivelamento de garupa > resultado é praticamente 0 > então não se pode 
afirmar que essas características tem correlação > dificilmente um modele matemático trá 
o valor 0. Então a seleção de uma característica não leva a mudança de outra característica 
> a seleção de largura torácica não leva a mudança no nivelamento de garupa. 
 
Ex.: a correlação genética entre estatura com tamanho do animal é de alta intensidade 
0,82 > o conjunto de genes que afetam o fenótipo estatura, em grande parte são os mesmos 
que influenciam o fenótipo tamanho do animal. > conjunto de genes que atuam ao mesmo 
tempo nas duas características. > como a correlação é positiva, o aumento de uma 
característica leva ao aumento de outra, assim como a diminuição de uma característica 
leva a diminuição de outra. > a seleção de uma característica leva ao melhoramento da 
outra. 
 
Esses valores tabelados de correlações genéticas não estão em porcentagem, para saber 
em porcentagem basta elevar o valor ao quadrado. 
 
A correlação de genes permite entender a proporção de genes que atuam como pleiotropia 
(conjunto de genes que afetam mais de uma característica ao mesmo tempo). 
 
A correlação entre comprimento das tetas com largura do úbere posterior é de – 0,65 > 
então é uma correlação mediana tendendo a alta> uma parte dos genes que influenciam o 
comprimento das tetas também influenciam na largura do úbere posterior > correlação 
negativa: a seleção para diminuir o comprimento das tetas leva a maior largura do úbere 
posterior > é uma correlação negativa favorável. 
0,652= 42%, então 42% dos genes que influenciam o comprimento das tetas influenciam 
a largura do úbere posterior, atuando de forma antagônica.