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Aula 02Aula 02

ESALQ/USP – LGN-313 MELHORAMENTO GENÉTICOProf. José Baldin Pinheiro


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



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.Aula 2.2Aula 2.2




FF1 1 �� 100%100%

verdesverdes

Exemplo 1Exemplo 1

Aula 2.2Aula 2.2




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 milhoAula 2.2Aula 2.2




Exemplo 2Exemplo 2

Milho doceMilho doce

Aula 2.2Aula 2.2




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 arrozAula 2.2Aula 2.2




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.

Aula 2.2Aula 2.2




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.

Aula 2.2Aula 2.2




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.

Aula 2.2Aula 2.2




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

Aula 2.2Aula 2.2




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

Aula 2.2Aula 2.2




Exemplo 6 Exemplo 6 �� Toneladas de canaToneladas de cana--dede--aaçúçúcar por ha.car por ha.

Densidade de Probilidade

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)

Aula 2.2Aula 2.2




Aula 2.2Aula 2.2




N°de observações

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

Aula 2.2Aula 2.2





Aula 2.2Aula 2.2





Aula 2.2Aula 2.2




2x21

e21

)x(f

σσσσ

µµµµ−−−−−−−−

ππππσσσσ====

DistribuiDistribuiçção normalão normal

Aula 2.2Aula 2.2




Efeito do ambienteEfeito do ambiente

Caracteres qualitativos Caracteres qualitativos �� pouco influenciados pouco influenciados pelo ambiente.pelo ambiente.

Exemplo 7Exemplo 7

Aula 2.2Aula 2.2




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.Aula 2.2Aula 2.2




NNÚÚMERO DE GENES E GENMERO DE GENES E GENÓÓTIPOSTIPOS

Aula 2.3Aula 2.3




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 <<<<====&&&

1221

1 FFe2PP

F ====++++

====

1211 FFePF <<<<>>>>

Aula 2.4Aula 2.4




--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




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

Aula 2.4Aula 2.4




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.

Aula 2.4Aula 2.4




Exemplo 8 Exemplo 8 �� Heterose em milho.Heterose em milho.

Aula 2.4Aula 2.4




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 ààsanidade de plantassanidade de plantas

Exemplo 9 Exemplo 9 �� Heterose em animais.Heterose em animais.

Aula 2.4Aula 2.4




XXX

ÉÉguagua BurroBurro

MulaMula

Exemplo 9 Exemplo 9 �� Heterose em animais.Heterose em animais.

Aula 2.4Aula 2.4




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





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





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




Aula 2.6Aula 2.6




COMPONENTES DA VARIACOMPONENTES DA VARIAÇÇÃO FENOTÃO FENOTÍÍPICA PICA

VariânciaVariância�� Mede o grau de dispersão dos dados

numéricos em torno de um valor médio.

(((( ))))2n

1ii

2

n

xx∑∑∑∑====

−−−−

====σσσσ

(((( ))))2n

1ii

2

1n

xx

−−−−

−−−−

====σσσσ

∑∑∑∑====

Variância populacionalVariância populacional Variância amostralVariância amostral

FenFenóótipo = Gentipo = Genóótipo + Ambientetipo + Ambiente

EGF ++++====2E

2G

2F σσσσ++++σσσσ====σσσσ

ambientalvariânciaσ

genotípicavariânciaσ

fenotípicavariânciaσ

2E

2G

2F

====

====

====

Aula 2.6Aula 2.6




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.

2E

2G

2G

2F

2G2h

σσσσ++++σσσσ

σσσσ====

σσσσ

σσσσ====

100x%h 2F

2G2

σσσσ

σσσσ====

Aula 2.6Aula 2.6




Exemplo10 Exemplo10 �� HerdabilidadeHerdabilidade..

Aula 2.6Aula 2.6



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 seleççãoãoAula 2.7Aula 2.7




seleção a com ganho GS

adeherdabilidh

)X-X( seleção de ldiferenciads

melhoradapopulaçãodamédiaX

aselecionadpopulaçãodamédiaX

originalpopulaçãodamédiaX

2

OS

M

S

O

=

=

=

=

=

=

dshGS 2 ××××====

100oX

GSGS% ××××====

Aula 2.7Aula 2.7




OX

SX

MXBIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA

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




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




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




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 JuniorAula 02Aula 02




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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