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UNIVERSIDADE DE CUIABÁ FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA MELHORAMENTO GENÉTICO ANIMAL Prof. MSc. Janderson A. Rodrigues E-mail: janderson_zoo@hotmail.com Bases do melhoramento genético animal Seleção – processo contínuo, em que os indivíduos de diferentes genótipos são escolhidos para produzirem descendentes (indivíduos para a reprodução). Programas de melhoramento genético animal buscam aumento no desempenho das características de interesse econômico: Seleção Acasalamento Introdução Frequência alélica favorável (aumento na característica desejável) Frequência dos alelos de efeitos desfavoráveis (letais ou de baixo incremento na característica) Efeito primário da seleção Altera suas frequências, que podem se tornar permanentes com a fixação ou eliminação de determinado alelo da população. Novos alelos para as características avaliadas. X Seleção . Surgimento de novos alelos Mutação Taxa de mutação e a frequência do novo alelo são consideradas baixas na população Novos alelos desaparecem na taxa que surgiram por causa da incompatibilidade com o ambiente ou simplesmente pelo baixo índice de multiplicação (reprodução). Eficiência da seleção numa população depende: Existência de variação genética entre os indivíduos; Frequência alélica na característica de interesse; Intensidade de seleção. frequência dos alelos desejáveis da característica significa ter um ganho genético a cada geração. Essa é a medida usada para avaliar a resposta da população ao processo de seleção. Eficiência da seleção O efeito genético aditivo, chamado de valor genético do animal, é a parte do genótipo que a seleção procura mensurar e alterar, podendo ser transmitida para a progênie. Há vários métodos de predição do valor genético Mais eficiente aquele que promove a maior resposta ao processo de seleção da característica. São baseados nas informações disponíveis dos animais em seleção. Lembrando que: Todas as características são controladas por genes Meiose das células germinativas Então como pode haver indivíduos não aparentados que são muito semelhantes? Segmentos de DNA moléculas RNA Proteínas Transmissão aos filhos Transcrição Tradução Proteínas podem ser codificadas e exercerem funções muito próximas, mesmo o DNA não tendo a mesma origem (sem parentesco ligando os indivíduos). Similaridade entre funções dos alelos é definido como identidade alélica. Os alelos podem ser classificados como alelos idênticos por descendência (ID) e alelos idênticos por estado (IE). Dois alelos são ID se um deles for cópia direta do outro ou se ambos forem cópias do mesmo alelo de um ancestral comum. Alelos bioquimicamente idênticos (mesma sequência de nucleotídeos) e não estão associados por descendência, temos a definição de alelos IE. Identidade alélica Figura 1. Diferença entre alelos idênticos por descendência (ID) e por estado (IE). A definição dos critérios de seleção dependerá dos parâmetros genéticos e dos recursos disponíveis para avaliação e obtenção das medidas (tempo e mão de obra, por exemplo). Quanto maior o número de características usadas, mais difícil será encontrar o animal ideal. Melhorista – encontrar delineador comum entre diminuir a intensidade de seleção e aumentar os custos para realização da seleção. Individual ou Massal: os melhores animais são selecionados independentemente de suas famílias ou de sua linhagem. A seleção é realizada com base no valor fenotípico de cada indivíduo. Indicada para características de média a alta herdabilidade e de fácil mensuração (pode ser realizada na própria fazenda). Tipos de seleção Seleção pela família: baseia-se nas informações dos irmãos completos e meios irmãos para estimar o valor genético do indivíduo em seleção. Entre famílias: a família com os melhores animais é selecionada. Dentro de famílias: só os melhores animais da família são selecionados. Indicada para características limitadas ao sexo, à alta e média herdabilidade ou que o animal precisa ser abatido para realizar a medição. Tipos de seleção Seleção pela genealogia: são utilizadas informações dos ancestrais para estimar o valor genético do indivíduo, indicada para selecionar animais jovens, cujas características são de alta herdabilidade e limitadas ao sexo. Deve ser utilizada como método auxiliar. Genealogia precisa com todas as informações disponíveis sobre os ancestrais acurácia do valor genético do animal sob seleção. Tipos de seleção Seleção pela progênie ou teste de progênie: baseada nas informações da progênie do animal. Consiste na comparação da progênie do reprodutor com a de outros reprodutores. Indicada para características de baixa herdabilidade, limitadas ao sexo e que o animal precisa ser abatido para realizar a medição. Quanto maior o número de filhos usados na avaliação do reprodutor, maior a acurácia na estimativa do valor genético. Eficiência está ligada aos acasalamentos ao acaso, à diversidade ambiental, ao tamanho da progênie avaliada e aos procedimentos estatísticos que consideram os efeitos não genéticos. Limitações: custo de manutenção e organização; mão de obra especializada (inseminação artificial); tempo para conclusão dos testes (ganho genético lento). Tipos de seleção Seleção em tandem: consiste na seleção de uma característica, excluindo todas as outras, até que atinja o nível de desempenho desejado. Posteriormente, outra característica passa a receber a atenção no processo de seleção. Eficiência – ligada às correlações favoráveis (genéticas e ambientais) entre as características de interesse. Tipos de seleção Respostas de 2 tipos: resposta direta e resposta correlacionada. Resposta à seleção: medida através do ganho genético (ΔG), que é a função: Diferencial de seleção (S, calculado a partir da diferença entre indivíduos selecionados para pais na próxima geração (ps); Média da população (P); Herdabilidade da característica (h2). Respostas à Seleção Se assumirmos que a população segue distribuição normal, a relação entre o diferencial de seleção (S) e o desvio padrão fenotípico (σp) é denominada de intensidade de seleção (i). Equação: Respostas à Seleção Velocidade com que o ganho genético é transmitido para as próximas gerações é de grande importância, pois refletirá na lucratividade do sistema de produção, e constitui o intervalo médio de gerações. Mede a idade média dos pais à época de nascimento de seus filhos, originando o ganho genético anual. Intervalo de gerações Exercício: Em uma população de bovinos na raça Nelore, cuja média de peso ao nascimento é 28 kg e a herdabilidade da característica peso ao nascimento é de 0,33. Qual será o Ganho Genético se a média de produção dos pais da próxima geração for de 30 kg? Exercício: Em uma população de bovinos na raça Nelore, cuja média de peso ao nascimento é 28 kg e a herdabilidade da característica peso ao nascimento é de 0,33. Qual será o Ganho Genético se a média de produção dos pais da próxima geração for de 30 kg? ΔG= (30-28)*0,33 ΔG= 2*0,33 ΔG= 0,660 kg Informações das médias de produções de um mesmo animal ≠ etapas da sua vida produtiva Aumenta a precisão na identificação dos melhores genótipos da população e auxilia no processo de seleção. Capacidade mais provável de produção (CPP) do animal. Onde: R: média do rebanho; A: média do animal avaliado; n: número de observações (lactações, leitegada, ...) r: repetibilidade da carcterística. A estimativa do ganho genético de uma característica de difícil avaliação pode ser realizada por meio da seleção de uma característica mais fácil de avaliar. Seleção indireta: utiliza de dados das correlações genéticas existentes entre as características. Por ex.: se a característica X for selecionada, qual será a mudança na característica Y? CRy: respostacorrelacionada em y quando se seleciona X; Seleção indireta CRy: resposta correlacionada em y quando se seleciona X; i: intensidade de seleção; hx: acurácia de x; hy: acurácia de y; rxy: correlação entre X e Y; σFy: desvio padrão fenotípico de y. Correlação Algumas considerações devem ser realizadas: A seleção de uma característica ignorando uma segunda poderá implicar alguma mudança nesta, de acordo com o grau de correlação genética existente entre elas. A correlação entre duas características mede a tendência de variarem numa mesma direção (correlação positiva) ou em direção oposta (correlação negativa). Correlação Interpretação do coeficiente de correlação: 0,7 a 1,0: as características sofrerão mudanças na mesma direção; 0,35 a 0,7: as características mudaram, em certo grau, numa mesma direção; –0,35 a 0,35: as características mudaram de forma independente; –0,7 a –0,35: as características mudaram, em certo grau, em direção oposta; –1,0 a –0,7: as características sofrerão mudança em direção oposta. Correlação próxima de zero: as características não são correlacionadas (são independentes). Exercício: Suponha que uma cabra produziu, em duas lactações corrigidas (idade, número de ordenha, período de lactação de 150 dias etc.), 900 e 825 kg de leite e pertence a um rebanho com média de lactação 600 kg. Qual a sua capacidade mais provável de produção? A repetibilidade da característica é 0,4. CPP= 600 + (2 * 0,4) * (862,5 – 600) 1+(2–1)*0,4 CPP= 600 + 0,57 * 262,5 CPP= 600 + 149,62 CPP= 749, 62 kg Capacidade mais provável de transmissão (CPT): apenas trocar o número de repetições (r) da característica avaliada na capacidade mais provável de produção (CPP) pela herdabilidade da característica (h2). Onde: R: média do rebanho; A: média do animal avaliado; n: número de observações (lactações, leitegada, ...) h2: herdabilidade da carcterística; r: repetibilidade da característica. Capacidade mais provável de transmissão (CPT) Algumas características que são focos do processo de seleção: Características reprodutivas: idade ao primeiro parto, intervalo de partos e duração da gestação (fêmeas) e perímetro escrotal (machos). Características de crescimento: peso ao nascer, peso à desmama, peso ao sobreano, peso adulto. Características ligada ao produto: índice de quebra, área de olho de lombo, espessura da lã, marmoreio e espessura de gordura subcutânea. Características morfológicas ou de tipo avaliadas por escores visuais: precocidade, musculatura e conformação do frigorífico. Outras características: resistência à parasitas, temperamento, eficiência alimentar e produtividade. Exercício Se uma vaca produziu, em três lactações corrigidas para 305 dias, 5.000, 5.200 e 5.600 kg de leite e pertence a um rebanho de média igual a 5.000 kg e que a herdabilidade e a repetibilidade sejam, respectivamente, 0,45 e 0,4. Qual será a sua CPT? CPT= 5000 + (3 * 0,45) * (5266,67 – 5000) 1+(3–1)*0,4 CPT= 5000 + 0,75 * 266,67 CPT= 5000 + 200,00 CPT= 5200,00 kg MSc. Janderson A. Rodrigues E-mail: janderson_zoo@Hotmail.com OBRIGADO!!!