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Daiane Mariele de Laat Contribuição Genética de Fundadores e Ancestrais na Raça Campolina Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas 2001

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Page 1: Daiane Mariele de Laat

Daiane Mariele de Laat

Contribuição Genética de Fundadores e Ancestrais na Raça Campolina

Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais

Instituto de Ciências Biológicas 2001

Page 2: Daiane Mariele de Laat

Daiane Mariele de Laat

Contribuição Genética de Fundadores e Ancestrais na Raça Campolina

Belo Horizonte Universidade Federal de Minas Gerais

Instituto de Ciências Biológicas 2001

Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado

em Genética do Departamento de Biologia Geral

do Instituto de Ciências Biológicas da

Universidade Federal de Minas Gerais, como

requisito parcial à obtenção do Título de Mestre

Page 3: Daiane Mariele de Laat

DEDICATÓRIA

À MINHA FAMÍLIA : PAI, MÃE, RICHARD, EDUARDO E IGOR

Page 4: Daiane Mariele de Laat

AGRADECIMENTOS

Agradeço àquelas pessoas que foram imprescindíveis para a realização deste

trabalho:

Cleusa Graça da Fonseca, minha orientadora, pelo apoio tanto na vida profissional

quanto na particular e pelos valiosos ensinamentos.

Todos do laboratório de Genética de Populações especialmente Maria Dolores,

Maria Bernadete e as colegas Rosângela, Renata, Marlene, Daniela e Marina

(secretaria), pelo apoio desde o início.

Associação de Criadores de Cavalo Campolina, que me cederam os dados para

este trabalho.

Todos do Melhoramento genético, da escola de Veterinária, pela disponibilidade

do centro de informática e empréstimo de materiais e Douglas, pela ajuda nos

algorítmos.

CAPES, pela bolsa de estudos concedida.

As amigas do mestrado principalmene Claudia, Vânia, Vilma e Daniela, pela

amizade que me fez continuar em alguns momentos difíceis.

Professores e amigos da UEPG, por me acoselharem para seguir este caminho,

principalmente a prof Ana Maria Gealh e as grandes amigas Níves, Mônica,

Daniele, Christiane Szawka e Gislaine.

Os parentes, que mesmo a distância, torcem por meus estudos, principalmente as

quase-irmãs Karen e Michèlle.

Meus pais, irmãos e Igor por tudo, tudo mesmo.

Page 5: Daiane Mariele de Laat

Sumário

Lista de Tabelas ......................................................................................................v

Lista de Figuras .....................................................................................................vi

Resumo ..................................................................................................................vii

Abstract ..................................................................................................................ix

Introdução ...............................................................................................................1

1. Revisão bibliográfica ........................................................................................3

1.1. Histórico da raça Campolina.........................................................................3

1.2. Estudo de populações..................................................................................4

1.3. Estrutura populacional..................................................................................5

1.4. Tamanho efetivo.......................................................................................... 6

1.5. Endogamia................................................................................................... 8

1.6. Contribuição genética.................................................................................11

2. Materiais e métodos ........................................................................................13

2.1. Registros genealógicos...............................................................................13

2.2. Endogamia..................................................................................................14

2.3. Contribuição genética.................................................................................15

3. Resultados e discussão .................................................................................17

3.1. Grupos de ancestrais..................................................................................17

3.2. Contribuição genética.................................................................................23

4. Conclusões ......................................................................................................31

5. Referências bibliográficas ..............................................................................32

Page 6: Daiane Mariele de Laat

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Distribuição de animais por livro de registro........................................13

Tabela 2 - Distribuição do número de animais e do tamanho

efetivo da população pelos grupos de ancestrais.................................................17

Tabela 3 - Valores médios de coeficientes de endogamia (F)

observados dos grupo de ancestrais e da população atual (PA),

com desvios padrão, valores máximos e tamanho efetivo da

população estimado a partir da variação do valor de F........................................19

Tabela 4 - Valores médios dos coeficientes de endogamia

esperados por grupo de ancestrais, valores máximos

e quantidade de cruzamentos simulados por grupo

de acordo com número de machos e fêmeas totais.............................................20

Tabela 5- Ancestrais da população atual e suas contribuições marginais...........23

Tabela 6 - Número efetivo de animais fundadores (fe) e

número efetivo de animais ancestrais (fa). A tabela mostra

o número de animais e número efetivo de cada grupo........................................30

Page 7: Daiane Mariele de Laat

LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Relação entre o coeficiente de endogamia

esperado (Fe) e observado (Fo), por grupo de ancestrais.

O Fe é representado pela linha rosa e o Fo pela linha verde ...............................21

Figura 2 - Distribuição de frequência do coeficiente de

endogamia individual por grupo de ancestrais.

Os valores de F estão distribuídos em quatro intervalos.......................................22

Figura 3 - Contribuição acumulada dos fundadores.

No eixo x esta o número de animais e no eixo y o valor da contribuição..............27

Figura 4 - Contribuição acumulada dos 100 fundadores

de maior contribuição genética..............................................................................28

Figura 5 - Contribuição acumulada de ancestrais. No eixo x

estao representados a quantidade de animais e no y a

contribuição acumulada.........................................................................................29

Page 8: Daiane Mariele de Laat

ABSTRACT

Records from the Stud Book of the Campolina breed of horses, from 1951 to

2000, were analysed in order to evaluate expected and observed coefficients of

inbreeding, effective population size and genetic contributions of founders and

ancestors to the gene pool of current population of 6,743 animals born from 1997

to 2000. Parents, grand parents and more distant relatives constituted the ancestor

groups, numbered from one to nine, from past to present, amounting to 8,924

individuals. Average observed coefficient of inbreeding (Fo) rose rapidly, from the

first (F=0) to the ninth ancestor group (F=0.2944), showing a non-linear trend. In

all ancestor groups, Fo was higher than Fe, suggesting population subdivision. This

difference, in current population, equals to 0.0203.

The proportion of non endogamous individuals decreased from 100% in the

first ancestor group to 66.6% in the ninth group and was reduced to 25% in current

population. There were few inbreeding coefficient values in the interval 0.001-0.09

untill the eighth group, but their frequency increased to 0.257 in the ninth group

and 0.63 in current population. The frequency of individuals whose F exceeded

0.18 reached its maximum value (0.038) in current population.

Estimates of effective population size, based on the number of male and

female parents or in the change of Fo between successive ancestor groups,

differed substantially, the latter being smaller than the former, probably because

not only the number of males is higher than that of females, but also the number of

offspring per stallion is highly variable.

Evaluation of ancestors genetic contribution showed that only 115 animals

are responsible for the whole genetic variation of the breed. Animals with the

highest genetic contributions are those historically recognized as the most

Page 9: Daiane Mariele de Laat

important for the breed. From a total of 2,108 founders, only 20 individuals

explained 50% of the present gene pool and 80% of the genetic contribution can

be explained by 247 individuals. Only 7 (6,1%) ancestors are responsible for 30%

of the genetic variability of present population, while 50% of the contribution is due

to 22 (19.3%) individuals.

The founder effective number was 39.57, which means that few individuals

really pass their genes to the next generations. A similarly small ancestor effective

number sugests a great difference among the contributions of different ancestors.

Page 10: Daiane Mariele de Laat

Resumo

Usando dados do Registro Genealógico da raça Campolina, cedidos pela

Associação Brasileira de Criadores de Cavalo Campolina, relativos a nascimentos

ocorridos entre 1951 e 2000, estudaram-se aspectos da estrutura populacional. O

número total de animais analisados foi de 15667, separados em nove grupos de

ancestrais e população atual, constituída por 6743 animais.

Foram calculados os coeficientes de endogamia médios observados e

esperados (Fo e Fe ) de todos os grupos. O maior valor individual de F ocorreu na

população atual (0,40). Os valores de Fo foram maiores do que os de Fe em todos

os grupos de ancestrais, apresentando uma diferença máxima de 0.0203 na

população atual, indicando uma provável divisão em linhagens. As porcentagens

de animais não endogâmicos foram diminuindo gradualmente de 100% no grupo

um a 66,6% no grupo nove, reduzindo-se a 25% na população atual. Coeficientes

de endogamia entre 0,001 e 0,09, pouco frequentes até o oitavo grupo,

apresentam um aumento significativo de frequência nos grupos nove (25,7%) e na

população atual (63%). Já animais com coeficiente de endogamia maiores que

0,181 aparecem em menor proporção, alcançando o máximo (3,8%) na população

atual.

Estimativas do tamanho efetivo da população, baseadas no número de

machos e fêmeas ou na diferença de F0 entre sucessivos grupos de ancestrais,

apresentaram grande divergência. Para todos os grupos de ancestrais, os valores

obtidos através da diferença de Fo foram maiores do que aqueles obtidos através

do número de machos e fêmeas, provavelmete pela acentuada desigualdade entre

o número de descendentes de diferentes machos, a cada geração.

A avaliação da contribuição genética dos ancestrais mostrou que apenas

115 indivíduos são responsáveis por toda a variabilidade genética da população

Page 11: Daiane Mariele de Laat

atual. Algumas das maiores contribuições genéticas são de animais reconhecidos

como importantes na história da raça. Do total de 2108 fundadores, apenas 20

(0,95%) explicam 50% da contribuição genética para a população atual. Observa-

se ainda que 80% de toda a contribuição pode ser elucidada por 247 indivíduos

(11,7%). Apenas 7 (6,1%) ancestrais são responsáveis por 30% de toda a

contribuição genética à população atual, enquanto 50% da contribuição é

esclarecida por 22 (19,3%) indivíduos. O número efetivo de fundadores (fe) foi de

39,57 animais, indicando que foram poucos os indivíduos que realmente passaram

suas contribuições genéticas através das gerações.O número efetivo de

ancestrais (fa) encontrado foi 40,37 animais, o que sugere existir uma grande

variaçào entre as contribuições dos diferentes ancestrais.

Page 12: Daiane Mariele de Laat

1. Introdução

A preocupação com o que se costuma chamar de estrutura genética das

populações vem crescendo nas últimas décadas graças, principalmente, a uma

compreensão melhor do significado da variação genética inter e intrapopulacional

para a conservação da biodiversidade e para a evolução, de um modo geral, e

para o melhoramento genético das plantas cultivadas e dos animais domésticos.

Por outro lado, o desenvolvimento de melhores marcadores genéticos e de

técnicas de análise de dados cada vez mais poderosas facilitaram a tarefa do

pesquisador, de modo que o número de publicações sobre o assunto aumentou

consideravelmente.

Do ponto de vista das espécies de animais doméstico, duas abordagens têm

sido usadas com maior frequência neste tipo de estudo: o estudo de polimorfismos

proteicos e de DNA, de um lado, e a análise de genealogias, de outro lado.

Algumas questões de natureza prática estão, geralmente, em jogo: a questão da

própria sobrevivência da espécie ou raça em análise, de um lado, e a da

possibilidade de melhoramento genético futuro, isto é, da obtenção de ganhos

genéticos adicionais, seja por seleção, seja por cruzamento, de outro lado.

As populações de cavalos, no mundo todo, têm algumas características

especiais: não apresentam números muito grandes, como é o caso dos bovinos ou

das aves, a seleção nelas praticada poucas vezes tem objetivos tão bem definidos

ou de mensuração tão óbvia quanto nas demais espécies, o uso de técnicas como

a inseminação artificial e a transferência de embriões é mais recente e menos

frequente. Por outro lado, a necessidade de identificação individual e de controle

de paternidade levou, em alguns casos, à existência de bancos de dados que

facilitam o estudo da estrutura populacional através de marcadores genéticos.

No Brasil, a criação de cavalos é uma atividade economicamente importante,

as associações de criadores são bem organizadas e o registro genealógico existe

Page 13: Daiane Mariele de Laat

já há um tempo suficiente para possibilitar boas análises genéticas. A raça

Campolina é uma raça de tradição bem estabelecida em grande parte dos estados

brasileiros e, após um período de certa redução numérica, voltou a crescer. Este

é, pois, o momento adequado para realizar um estudo de sua situação atual, do

ponto de vista genético, abordando particularmente alguns aspectos da

variabilidade genética e da estrutura populacional.

Os objetivo do presente estudo, são, pois:

• Conhecer a estrutura da população através da evolução dos coeficientes de

endogamia e tamanho efetivo;

• Identificar os animais responsáveis pela variabilidade genética da população

em estudo e estimar suas contribuições.

2. Revisão Bibliográfica

2.1. Histórico da raça Campolina

A raça Campolina é constituída por cavalos marchadores para sela, serviço

e lazer. Esta raça foi idealizada por Cassiano Campolina (1836-1904), na Fazenda

do Tanque, Entre Rios de Minas, MG. O rebanho inicial era constituído por éguas

nacionais de sangue bérbere, sem características raciais definidas, introduzidas

no Brasil pelos colonizadores portugueses (Santos, 1981). Em 1870 foi trazida ao

plantel uma fêmea de pelagem preta, Medéia, que estava “coberta” por um puro

sangue Andaluz. Desta égua nasceu um potro tordilho escuro, chamado de

Monarca, sendo considerado o marco inicial da raça Campolina (Fontes, 1957).

Page 14: Daiane Mariele de Laat

Em sua formação, a raça Campolina sofreu influências de outras raças

como Andaluza, Anglo-Normanda, Puro Sangue Inglês, Clydesdale,

Oldemburguesa, Holstein, American Saddle Horse e Mangalarga (Fontes, 1957).

Quanto a sua origem, a raça Campolina é estreitamente relacionada com as

demais raças brasileiras, principalmente a Mangalarga Marchador. Outras raças

como Mangalarga, Pantaneiro, Criolo Brasileiro também estão relacionadas

(Cothran et al., 1993) (Cothran et al., 1998).

Segundo Procópio (2000), os nascimentos anuais foram aumentando ao

passar dos anos, desde 1935, alcançando um valor de 102 nascimentos em 1959

e ultrapassando 1000 nascimentos em 1977. No ano de 1991 foram registrados

5107 animais, o maior número já registrado. Após esta data ocorreu um declínio

nestes números (1090 nascimentos em 1998), possivelmente em consequência

problemas econômicos que o Brasil estava enfrentando.

O expansão da raça Campolina se fez pelo surgimento de linhagens. Na

cidade de Entre Rios destacou-se o garanhão GÁS REX , de importante

influência na fixação de características para a raça. Desta data em diante os

animais do plantel ficaram conhecidos pelo prefixo ‘GÁS’. Outros animais

importantes desta linhagem foram GÁS Prelúdio, GÁS Marujo e GÁS Sucesso

(Santos, 1981).

Concomitantemente com a formação da linhagem Gás, na Fazenda Campo

Grande, no município de Passa Tempo, iniciou-se outro núcleo de criação da

raça Campolina. Os animais nascidos na Fazenda Campo Grande ficaram

conhecidos por apresentarem o sufixo ‘de Passa Tempo’ (Fontes, 1957)

(Andrade, 2000). Os mais famosos reprodutores da linhagem foram Xerife e

Expoente de Passa Tempo.

Outro núcleo com grande participação na formação da raça é o criatório

Angelim, situado na Fazenda Serra do Paraíso, Poryraguá, sul da Bahia. Os

animais reconhecidos pelo sufixo ‘de Angelim’ são resultantes de acasalamentos

entre animais das linhagens Gas e Passa Tempo, principalmente nas décadas de

Page 15: Daiane Mariele de Laat

70 e 80, quando estas linhagens apresentavam características bem definidas

(Andrade, 2000).

Em 1951 foi fundada a Associação Brasileira de Cavalo Campolina, em Belo

Horizonte, MG, onde foi elaborado um padrão para registros genealógicos para

os animais da raça.

Atualmente a raça aparece distribuída por 22 estados do território brasileiro,

com uma concentração na região sudeste. Minas Gerais é o estado com maior

porcentagem de animais (62,4%), seguido de Rio de Janeiro (19,3%) e Bahia

(7,4%), segundo Procópio (2000).

2.2. Estudo de populações

Uma população com um número infinitamente grande de indivíduos, com

acasalamentos ao acaso, na ausência de mutação, migração e seleção natural,

permanece com suas freqüências gênicas e genotípicas inalteradas ao passar das

gerações.

Em populações reais, finitas, ocorre uma flutuação aleatória nas

freqüências gênicas em cada geração, pelo número finito de gametas usado para

gerar novos descendentes. Estas mudanças na freqüência gênica são chamadas

de processo dispersivo e podem fixar alelos vantajosos ou deletérios para a

população. Como conseqüência do processo dispersivo pode ocorrer deriva

genética, diferenciação entre subpopulações, uniformidade dentro das sub-

populações e aumento da homozigosidade na população (Falconer & Mackay,

1996). É possível estudar o processo dispersivo através do coeficiente de

endogamia, pois o tamanho finito da população resulta em aumento da

homozigosidade (Caballero, 1994).

Outro fator importante para a manutenção da variabilidade genética é o

tamanho da população. Autores sugerem que é necessário, em populações

Page 16: Daiane Mariele de Laat

naturais, um número mínimo de 1000 fêmeas adultas para a conservação da

espécie. (Alderson, 1981 apud Valera et al., 1999).

2.3. ESTRUTURA POPULACIONAL

As populações, muitas vezes por motivo de distribuição geográfica ou por

cruzamentos controlados de animais de laboratório ou domésticos, podem se

fragmentar em subpopulações. Esta divisão tende a uma divergência entre as

subpopulações, levando à diferenciação genética. Através da seleção natural ou

mesmo ao acaso, pode ocorrer a fixação ou a perda de certos alelos dentro das

subpopulações, favorecendo determinados genótipos, mesmo havendo

acasalamentos ao acaso dentro delas (Hartl & Clark, 1997). A fixação e perda de

alelos se dá por deriva genética, que é definida por Futuyma (1997) como

flutuações ao acaso das freqüências alélicas de uma população. Todos os locos

estão sujeitos igualmente à deriva genética.

A divisão da população pode estar disposta de modo hierárquico, isto é, as

subpopulações podem estar agrupadas, ainda, dentro de uma divisão maior da

população total, e assim por diante. Os conceitos de estrutura populacional

hierárquica e dos vários níveis de heterozigosidade foram desenvolvidos por

Wright (1889-1988) para quantificar diferenças genéticas entre as subpopulações.

Wright denominou esta teoria de isolamento pela distância (Hartl & Clark, 1997).

Por estas subpopulações possuírem um número menor de indivíduos em

relação à população total, há uma diminuição de genótipos heterozigotos relativos

àquele esperado numa população com acasalamentos ao acaso. Esta diminuição

de heterozigosidade nos vários níveis hierárquico relativos a quaisquer outros

níveis, pode ser calculada através do índice de fixação (F) ou coeficiente de

endogamia de Wright (Hartl & Clark, 1997).

Na população de cavalos Haflinger observaram-se valores de FDT (estimativa da

perda da heterozigosidade nos agrupamentos por subpopulação relativa a

Page 17: Daiane Mariele de Laat

população total) variando de 0,0324 a 0,0643 no período de 1966 a 1986. FIT

(estimativa da perda da heterozigosidade nos agrupamentos por distrito relativa a

população total) e FID (estimativa da perda de heterozigosidade nas

subpopulações relativos ao agrupamento por distrito) variaram de 0,0283 a 0,0644

e -0,0042 a 0,0015, respectivamente, no mesmo período (Gandini, et al., 1992).

No trabalho com raça bovina japonesa ‘Brown’ houve um aumento do FST de

0,00302 para 0,04992, acompanhando o aumento do FIT (de 0,00638 para

0,05431) de 1960 a 1990. O FIS permaneceu baixo, variando de 0,00337 a

0,00535 no mesmo período (Ibi et al., 1997).

2.4. TAMANHO EFETIVO

O número de animais em idade reprodutiva em uma população geralmente

é maior que o número de animais que realmente contribuem geneticamente para a

próxima geração. Isto ocorre porque nem todos os animais tem a mesma chance

em passar seus genes para seus descendentes. Pelo tamanho efetivo (Ne) pode-

se estimar a quantidade de indivíduos que se reproduzem numa certa geração e

foi definido por Falconer & Mackay (1996) como ‘tamanho de uma população ideal

que teria mesma quantidade de endogamia ou de deriva genética aleatória da

população em consideração’. Em uma população estruturada hierarquicamente o

tamanho efetivo certamente não será igual à soma de suas partes (Nunney, 1999).

Alguns fatores podem influenciar o Ne como: variação no número da

progênie de fêmeas, machos ou ambos; número desigual de machos e fêmeas;

gerações sobrepostas e flutuação no tamanho populacional entre gerações

(Futuyma, 1997). Valores de Ne podem ser estimados através do número de

indivíduos adultos de uma população ou então pelo seu coeficiente de endogamia,

já que o Ne também pode ser definido como ‘número de indivíduos capaz de

originar a mesma taxa de endogamia se eles se acasalassem numa população

ideal’ (Falconer & Mackay, 1996 ), através da fórmula:

Page 18: Daiane Mariele de Laat

∆F= 1/2Ne

Valores de Ne podem ainda ser estimados em diferentes situações, levando em

conta informações sobre número de indivíduos por geração ou a estrutura sexo-

etária e intervalo médio entre gerações, quando a população tem gerações

contínuas ou ainda a variância do tamanho de família dos reprodutores.

Valores de Ne encontrados em uma linhagem da raça Campolina por Fonseca

(1973), considerando intervalos de tempo, foram de 27,47 (1952-1956), 32,20

(1957-1961), 27,75 (1962-1966) e 19,76 (1967-1970). Outro valor de Ne da raça

Campolina obtido por Procópio (2000) foi de 8508,6 indivíduos na população total.

Para a raça pônei Brasileira o valor de Ne citado foi de 1968 animais (Bergmann et

al., 1997). Ibi et al. (1997) encontrou valores de Ne diminuindo de 649,4 em 1960 a

70,7 no período de 1980-1990. Na raça italiana Haflinger o tamanho efetivo da

população aumentou de 123,8 no período de 1934-1942 para 705,2 no período de

1961-1969 (Gandini et al.,1992). Na raça Andalusa os valores de Ne apresentaram

um valor máximo de 279.67 no período de 1970 a 1980 (Valera et al.,1998).

Os tamanhos efetivo encontrado para raças bovinas Abondance e Normande

foram de 106 e 47, respectivamente (Boichard et al., 1997).

2.5. Endogamia

Se uma população possui um tamanho reduzido, inevitavelmente ocorrerão

acasalamentos entre indivíduos aparentados, isto é, que possuem um ou mais

ancestrais em comum. Este acasalamento entre indivíduos aparentados resulta

em endogamia (Hartl & Clark, 1997).

Quando há endogamia numa população, ocorre uma diminuição na

frequência de heterozigotos na população, relativa à heterozigosidade esperada

Page 19: Daiane Mariele de Laat

se houvesse acasalamentos ao acaso. Populações fragmentadas em

subpopulações, por diminuir ainda mais o número de indivíduos por subpopulação,

tendem a aumentar o acasalamento entre aparentados dentro de cada

subpopulação, aumentando assim, a sua endogamia (Hartl & Clark, 1997).

A redução na heterozigosidade é calculada pelo coeficiente de endogamia,

representado pela letra F:

F = (HO – HI)/ HO

em que HO é a freqüência de heterozigotos esperada numa população com

acasalamentos ao acaso e HI é a freqüência de heterozigotos na população

endogâmica (Hartl & Clark, 1997).

Quando o valor de F é zero, tem-se uma indicação de que a população não é

endogâmica, já quando F é igual a um (valor máximo), todos os indivíduos da

população são homozigotos. Nos estudos com cavalos da raça Haflinger

(Gandini et al, 1992), observou-se um aumento da proporção de animais

endogâmicos de 29% a quase 100% entre os anos de 1925 e 1985, como

reflexo da estruturação da população. Neste trabalho, o coeficiente de

endogamia médio variou de 0,0129 e 0,0659 dentro das subpopulações, por

geração, evidenciando um aumento médio de 0,9% a cada geração. Observou-

se também que a população dita como atual (animais nascidos entre 1979 e

1985) possuía os maiores valores de F , comparada com as gerações mais

remotas.

Já a raça pônei brasileira (Bergmann et al, 1997) mostra valores menores

de F, 0,28, quando o esperado seria de 0,025, calculado pelo tamanho efetivo da

população. Como a raça é considerada em formação, ainda não atingiu três

gerações, mas observa-se um aumento de F médio de 0,88% por geração.

Cavalos da raça Andalusa (Valera et al., 1998) apresentaram endogamia

média de 0,0117, sendo que 81,95% dos animais são endogâmicos, com um F

Page 20: Daiane Mariele de Laat

médio de 0,1427. Observou-se, também, que 43,57% da população estão num

intervalo de F entre 0,10 a 0,20.

Outros valores de F encontrados foram 0,0102 no Puro Sangue Inglês,

0,0186 no Trotador Francês, 0,0308 no Árabe, 0,0117 no Anglo-Árabe e 0,007 no

Sela Francês, considerando animais nascidos entre 1989 e 1992 (Moureaux, et

al., 1996), 0,0583 para a raça Trotadora Norueguesa, considerando animais

nascidos em 1985 e 1986 (Klemedstal, 1993), 0,055 para a mesma raça em outro

trabalho (Klemedstal,1998), 0,059 para a raça de asno Catalana (Jordana et al.,

1998) e 0,0419 em raça bovina australiana Jersey (Barker, 1957).

Os valores de F podem ser estimados pela perda de heterozigosidade,

usando-se marcadores genéticos, ou como probabilidade, através do estudo de

genealogias. (Hartl & Clark, 1997).

Para expressarmos F como uma probabilidade, temos de considerar um

gene com dois alelos presentes num indivíduo. Se este indivíduo for endogâmico,

há uma possibilidade de que seus dois alelos sejam réplicas de um único gene

ancestral. Neste caso, dizemos que estes alelos são idênticos por descendência e

o genótipo do indivíduo é autozigoto. Mas há a possibilidade dos dois alelos,

mesmo que com a mesma seqüência de nucleotídeos, serem originários de

ancestrais diferentes , neste caso o indivíduo é alozigoto (Hartl & Clark, 1997).

O coeficiente de endogamia F é, então, a probabilidade de dois alelos de um

loco em um indivíduo serem provenientes de um ancestral em comum, isto é,

do indivíduo em questão ser autozigoto (Hartl & Clark, 1997).

Numa população em que a endogamia é freqüente, o valor de F se torna

maior a cada geração. O grau de parentesco também influi para o aumento mais

rápido da endogamia. Numa população com acasalamentos entre irmã e irmão o F

aumenta mais rapidamente que em populações com cruzamentos entre primos de

primeiro grau (Futuyma, 1997)

Para definir uma população base, que sirva como referência para a

avaliação da endogamia, assume-se que nenhum dos alelos presentes sejam

Page 21: Daiane Mariele de Laat

idênticos por descendência, mesmo que ela esteja distante da população atual por

poucas gerações.

A endogamia pode causar alguns efeitos na população como proporcionar

uma redistribuição dos alelos, diminuindo os genótipos heterozigotos e

aumentando os genótipos homozigotos, alterando as freqüências genotípicas

esperadas se a população estivesse em Equilíbrio de Hardy-Weinberg. Em

acasalamentos endogâmicos pode não ocorrer associações aleatórias de alelos

em diferentes loci, pois com ao aumento da homozigose a oportunidade de

recombinação gênica é reduzida. Outro fator que pode ocorrer é a depressão

endogâmica : redução de componentes do fitness como fertilidade e

sobrevivência, devido ao aumento de genótipo homozigotos recessivos deletérios,

que em populações não endogâmicas estariam em heterozigose (Templeton,

1983).

Efeitos de depressão endogâmica foram encontrados por Fonseca (1973)

na raça Campolina, em que a porcentagem de crias vivas foi menor nos

cruzamentos entre animais endogâmicos. Já a ocorrência de abortos e animais

natimortos foi maior nestes acasalamentos. Alguns das causas possíveis citadas

pela autora para estes resultados foram : qualidade ou quantidade de gametas

produzidos, comportamento sexual ou até qualidade do meio uterino em fêmeas.

Outro estudo com cavalo aponta que endogamia afeta negativamente a

performance da raça Norueguesa (Klemetsdal, 1998).

2.6. Contribuição Genética

Todos os genes presente numa população vem sendo herdada de seus

ancestrais através das gerações. Quando se trabalha com informações de

registro genealógico podem-se encontrar os primeiros contribuidores da

população estudada, voltando até um ancestral sem genealogia conhecida,

denominado fundador. É considerado, de maneira arbitrária, que todos os

Page 22: Daiane Mariele de Laat

fundadores de uma população não tenham parentesco entre si, o que sugere

que exista grande divergência genéticas entre eles. Então, a variabilidade

genética é influenciada pelo número de fundadores que uma população possui.

Teoricamente quanto maior o numero de fundadores, maior a variabilidade

genética na população. Pode-se calcular as contribuições genéticas (q) dos

fundadores para saber como o ‘pool’ gênico original vem sendo mantido

através das gerações (Boichard,1997). A contribuição genética é maior à

medida que se produzem mais descendentes. Como o estudo dos fundadores

ignora a presença de ‘botllenecks’ na população, animais muito importantes,

porém que não são fundadores, acabam sendo desvalorizados neste método.

Para não haver uma subestimação dos q dos fundadores, existe uma maneira

de encontrar o número mínimo de ancestrais (fundadores ou não) necessários

para explicar a completa diversidade genética da população atual. Para isso é

calculada a contribuição marginal (p), que é a contribuição que não pode ser

explicada pelos outros ancestrais. O número total de ancestrais é definido

quando a somatória de suas contribuições marginais é igual a 1 (Boichard,

1997).

Animais que mais contribuem geneticamente para a população atual podem

ser observadas em alguns trabalhos. Na a raça bovina Australiana Jersey

apenas um animal é responsável por 7% de toda a variabilidade da população

em estudo (Barker, 1957). Em seis raças relacionadas (Davenport Arabian,

Thoroughbred, Arabian, Hanoverian, Trakehner e Dutch Harmblood), toda a

base genética da população é definida por 14 fundadores (Bowling, 1994)

Valores de número efetivo de fundadores (fe) e número efetivo de ancestrais

(fa) podem ser estimados. O número efetivo de fundadores foi definido por Lacy

(1989) como o número de fundadores com contribuições genética iguais que

seria esperada a produzir a mesma variabilidade genética da população a ser

estudada. Da mesma forma, número efetivo de ancestrais pode ser definido

como o número mínimo de ancestrais (fundadores ou não) necessários para

explicar a completa diversidade genética da população em estudo (Sölkner et

al, 1998). Se o valor encontrado for o mesmo que o número real, todos os

Page 23: Daiane Mariele de Laat

fundadores (ou ancestrais) contribuem igualmente na população. Em outras

condições o fe (ou fa) será menor que o número atual de fundadores (ou

ancestrais). Quanto maior a similaridade entre os valores de q (ou p) maior

será o número efetivo de fundadores (ou ancestrais).

Nas raças Francesas encontraram-se valores de fe iguais a 236 (Puro Sangue

Inglês), 70 (Trotador Francês), 135 (Árabe), 129 (Anglo-Árabe) e 333 (Sela

Francês) (Moureaux et al., 1996). Boichard et al. (1997) encontrou para raças

bovinas Abondance, Normande e Limousine valores de fe = 69, 132 e 790 e fa

= 25, 40 e 360, respectivamente.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1. Registros genealógicos

Os dados analisados neste trabalho foram cedidos pela Associação

Brasileira de Criadores de Cavalo Campolina. O arquivo original apresentava um

total de 77071 animais registrados desde 1951, ano da fundação da associação,

até dezembro de 2000.

A distribuição dos animais por livros de registros se deu da seguinte forma:

nos livros provisórios foram registrado os animais nascidos com genealogia

conhecida, os livros definitivos abertos continham registros de animais adultos

sem genealogia conhecida que possuiam os padrões da raça e no livro definitivo

fechado só eram registrados animais com mais de 36 meses de idade, com

genealogia conhecida e que foram previamente registrados nos livros provisórios.

A distribuição dos animais por livro de registros pode ser vista na tabela 1.

Grande parte dos animais (55,8%) estão registrados nos livros provisórios. Dos

animais registrados nos livros definitivos, 0,4% dos machos e 22,4% das fêmeas

estão nos livros abertos. Este baixo número de machos registrados no livro aberto

pode ser explicado porque a partir de 1996 só foram aceitos machos com

genealogia conhecida, já fêmeas sem genealogia conhecida foram registradas até

Page 24: Daiane Mariele de Laat

1993. O livro fechado possui registro de apenas 21,2% dos animais (4,6% dos

machos e 16,6% da fêmeas) (Procópio, 2000).

Tabela 1 Distribuição de animais por livro de registro

Livro Número de animais Porcentagem

Provisório de machos 21627 30

Provisório de fêmeas 18605 25,8

Definitivo aberto de machos 319 0,4

Definitivo aberto de fêmeas 16138 22,4

Definitivo fechado de machos 3336 4,6

Definitivo fechado de fêmeas 11966 16,6

Total 71991 100

Fonte: Procópio (2000)

3.2. Endogamia

Um problema enfrentado, inicialmente, no presente estudo foi a definição da

população atual, uma vez que, numa espécie em que as gerações se

sobrepõem, estão presentes, numa dada ocasião, indivíduos jovens e adultos,

filhos, pais e até mesmo avós, em condições de se reproduzirem

simultaneamente. Decidiu-se considerar como integrantes da população atual

todos os indivíduos nascidos entre janeiro de 1997 e dezembro de 2000. A

partir daí, foram identificados grupos de ancestrais desta população, isto é,

grupos de pais, avós, bisavós, etc., até onde foi possível obter informações.

Desta maneira, foram obtidos 9 grupos, além da chamada população jovem

atual. À medida que se recuava na definição da ancestralidade, como

esperado, surgiam indivíduos sem ascendentes conhecidos. Foi necessário,

então, considerar que cada progenitor desconhecido era um indivíduo

diferente. O total de indivíduos presentes no conjunto dos grupos de ancestrais

mais a população atual foi de 15.667. Para cada grupo de ancestrais, tratado

como se fosse uma geração, duas estimativas do tamanho efetivo da

população foram obtidas, uma a partir do número de machos e de fêmeas,

Page 25: Daiane Mariele de Laat

outra a partir da variação do coeficiente de endogamia, segundo as

expressões:

1/Ne = 1/4Nm + 1/4Nf e 1/Ne = 1/(2∆F)

em que Ne é o número efetivo de indivíduos na população, Nm é o número de

machos em reprodução, Nf é o número de fêmeas e ∆F é a variação do

coeficiente médio de endogamia entre dois grupos sucessivos de ancestrais.

Para analisar a estruturação populacional, foi calculado o coeficiente de

endogamia observado (Fo) e o coeficiente de endogamia esperado (Fe), em

cada geração.

O Fo foi calculado pela fórmula (Wright, 1921):

FX= ∑(1/2)n(1+FA)

em que x é o indivíduo que cujo valor de F será calculado, n é o número de

indivíduos que fazem conecção entre os pais de x e o ancestral comum A e FA é o

coeficiente de endogamia de A.

O coeficiente esperado de endogamia Fe foi obtido pelo cruzamento,

simulado por computador, de todas as fêmeas com todos os machos em cada

grupo de ancestrais. O resultado obtido foi o Fe da geração subsequente.

3.3. Contribuição genética

Para conhecer os fundadores da população foi necessário computar a

probabilidade da origem gênica (q). Para isso usou-se o algoritmo sugerido por

por Boichard (1997):

(1) Definir a população atual , isto é o grupo N de animais que carregam o

“pool gênico” de interesse.

Page 26: Daiane Mariele de Laat

(2) Determinar um vetor q com o valor de 1 para animais da população

atual e 0 para os outros indivíduos;

(3) Processar o pedigree do animal mais jovem para o mais velho:

Se pai (i) é conhecido então q(pai(i)) = q(pai(i))+ 0.5*q(i),

Se mãe (i) é conhecida então q(mãe(i)) = q(mãe(i))+ 0.5*q(i);

(4) Se um animal tem ambos os progenitores desconhecidos, ele é

considerado um fundador. Se um animal é ‘meio fundador” ( animais que

possuem um pai conhecido e outro desconhecido), multiplicar sua

contribuição por 0.5. Isto é equivalente a considerar que o pai

desconhecido é um fundador.

(5) Dividir o vetor q por N para que as contribuições dos fundadores

somem 1.

Após a determinação dos fundadores, utilizamos aquele com a maior

contribuição para calcular a contribuição marginal dos indivíduos a fim de

selecionar os ancestrais (indivíduos que mais contribuíram geneticamente para a

geração atual) para obter-se os animais responsáveis por toda a variabilidade

genética atual.

Ao encontrar o fundador com maior q seus pais foram deletados para obter o

segundo maior contribuidor, utilizando o mesmo algoritmo citado

anteriormente. O valor da contribuição deste segundo indivíduo é devido a

exclusão de toda a contribuição do primeiro no pedigree. E assim foi feito com

os outros principais ancestrais. O processo continuou até a soma das

contribuições marginais encontradas alcançou 1.

O numero efetivo de fundadores e ancestrais pode ser calculado e comparado

com os números reais pela fórmula (Boichard, 1996):

fe= 1/∑ qk2

e

fa= 1/∑ pk2 ,

Page 27: Daiane Mariele de Laat

respectivamente, onde qK é a contribuição do fundador e pK é a contribuição

marginal do ancestral.

Os resultados foram comparados com aqueles animais apontados como mais

importantes historicamente no plantel.

4. Resultados e discussão

4.1 Grupos de ancestrais

Os ancestrais da chamada população jovem atual constituem grupos de

pais, avós, bisavós, etc. Um resumo das informações disponíveis sobre tais

grupos pode ser visto na Tabela 2. Ë importante notar que os indivíduos que

pertencem aos chamados grupos de ancestrais são aqueles que deixaram

descendentes até a população atual, isto é, são os indivíduos que de fato

contribuíram para o atual “pool” gênico da raça Campolina.

Tabela 2 - Distribuição do número de animais e do tamanho efetivo da população

pelos grupos de ancestrais

Grupos de

ancestrais

Número total

de machos*

Número de

machos

conhecidos

Número total

de fêmeas * Número de

fêmeas

conhecidas

Ne de acordo com o

número de machos

e de fêmeas**

Ne/N

1 22 2 21 1 42,98 0,999535

2 73 8 79 14 151,76 0,998421

3 173 27 200 54 371,05 0,994772

4 369 59 461 151 819,8 0,987711

5 752 120 1014 382 1727,13 0,97799

6 857 264 1511 918 2187,38 0,923725

7 1706 525 3065 1884 4383,85 0,918853

8 1270 842 3202 3274 3637,34 0,813359

9 759 711 4407 4405 2589,94 0,501343

Page 28: Daiane Mariele de Laat

* Soma do número de progenitores conhecidos e do número de progenitores

desconhecidos, supondo-se que cada um deles é um indivíduo diferente.

** Ne = (4NM Nf)/(Nm+Nf), sendo Nm o número total de machos e Nf o número total

de fêmeas.

Nos grupos mais antigos, o número de ancestrais desconhecidos é grande,

uma vez que a associação de criadores foi fundada em 1951 e o registro em livro

fechado só foi implantado em 1982 para os machos e em 1993 para as fêmeas.

Esta é uma dificuldade comum quando se utilizam dados de registro genealógico

para estudos de estrutura populacional. Valores de tamanho efetivo de população

e de coeficientes de parentesco e endogamia devem, pois, ser vistos com cautela.

Os valores de Ne da Tabela 2 provavelmente constituem superestimativas, pois os

número totais de machos e de fêmeas foram obtidos supondo que cada progenitor

desconhecido fosse um indivíduo diferente. O número real de diferentes ancestrais

no grupo 1 é certamente maior do que três, mas deve ser menor do que 43.

À medida que transcorrem as gerações, melhoram as informações

disponíveis, até que no grupo nove o número de pais desconhecidos se torna

desprezível, se comparado com o número de pais de identidade conhecida.

Entretanto, mesmo nos grupos de ancestrais mais recentes os valores de Ne

parecem muito elevados. A causa, aqui, é certamente outra: o tamanho efetivo da

população é fortemente influenciado, não apenas pela razão de sexo diferente de

1:1, mas principalmente pela grande variação do número de descendentes por

indivíduo. A relação Ne/N decresce de 100% a praticamente 50%. Apenas no

oitavo grupo de ancestrais a relação Ne/N se aproxima dos valores obtidos por

outros autores. Um estudo anterior com um rebanho Campolina indicou variação

desta relação entre 0,7854 e 0,5812 em quatro períodos analisados (Fonseca,

1973). Gandini et al. (1992), estudando animais da raça Haflinger obtiveram, em

quatro períodos de oito anos, valores de Ne/N variando entre 0,93 e 0,61.

Entretanto, neste mesmo trabalho valores muito menores de Ne/N foram obtidos

quando se considerou a variação do número de descedentes por indivíduo. Valera

et al. (1998) observaram um aumento do tamanho efetivo da população numa

Page 29: Daiane Mariele de Laat

linhagem da raça espanhola Andalusa ao longo do século 20: de um valor de 3,84

entre 1910 e 1920 chegou ao máximo de 279,67 na década de 70.

A Tabela 3 mostra a evolução do coeficiente médio de endogamia nos

grupos de ancestrais. Os maiores valores de F encontrados coincidem com os dos

grupos de ancestrais mais recentes, certamente por possuirem maior número de

ancestrais conhecidos e assim, informações que favorecem a computação de

valores mais próximos aos reais. Klemetsdal (1998) calculou o coeficiente de

endogamia médio da população atual do cavalo Norueguês, utilizando números

diferentes de gerações e pôde observar que quanto mais gerações conhecidas

uma população possui, maior é o valor de F da população atual. Outra explicação

possível para estes valores é uma mudança de comportamento dos criadores em

relação à prática de acasalar indivíduos que sejam parentes próximos. Os valores

de Ne mostrados na Tabela 2 e os da Tabela 3 são bastante diferentes, o que

evidencia a complexidade das relações entre as características demográficas da

população e os diferentes parâmetros utilizados para a descrição de sua estrutura

genética.

Tabela 3- Valores médios de coeficientes de endogamia (F) observados dos grupo de

ancestrais e da população atual (PA), com desvios padrão, valores máximos e tamanho efetivo da

população estimado a partir da variação do valor de F

Grupos de ancestrais

F médio Desvio

Padrão

F máximo Ne de acordo com ∆F*

1 - - - -

2 - - - -

3 - - - -

4 0.0014886 0.0125168 0.1250000 335,89

5 0.0018994 0.0154475 0.2500000 1215,32

6 0.0034603 0.0216592 0.2500000 319,72

7 0.0056186 0.0272244 0.2580000 230,89

8 0.0106646 0.0387448 0.2890000 98,53

9 0.0199634 0.0478177 0.3750000 53,20

PA 0.0366077 0.0557090 0.4060000 29,44

Page 30: Daiane Mariele de Laat

*Ne = ( 1 – Ft-1)/[2(Ft – Ft-1)], em que Ft é o coeficiente de endogamia do grupo de

ancestrais e Ft-1 é o coeficiente de endogamia do grupo anterior.

O maior valor individual de F aparece na população atual (0,40), que pode

ser explicado pelo maior número de ancestrais conhecidos que os indivíduos

desta população possui. Em cavalos da raça Pônei Brasileira, o animal mais

endogâmico mostrou valor igual a 31,1% (Bergmann, et al., 1997). Os grupos de

ancestrais 1, 2 e 3 não apresentaram valores de F por não possuirem ancestrais

conhecidos em número suficiente para estimá-los.

Uma tentativa de descrever a evolução do coeficiente médio de endogamia,

à medida que se avança dos grupos iniciais de ancestrais para a população atual,

mostrou que o valor médio de F tendeu a uma relação quadrática com a ordem

destes grupos, expressa pela equação y = 0,0015x 2 - 0,0067x + 0,0081

(R2=0,9831).

A Tabela 4 indica os valores do coeficiente de endogamia esperado (Fe)

nos grupos de ancestrais e na população atual. Os valores de Fe foram calculados

considerando o o número de indivíduos conhecidos e número total de indivíduos

em cada grupo (Tabela 2). Os maiores valores de Fe médio e Fe individual estão

na população atual, isto porque possuem maior número de ancestrais conhecidos.

Tabela 4 - Valores médios dos coeficientes de endogamia esperados por grupo de ancestrais,

valores máximos e quantidade de cruzamentos simulados por grupo de acordo com número de

machos e fêmeas totais.

Grupo de ancestrais Número de

acasalamentos

F médio (animais

conhecidos)

F médio (total de

animais)

Valor máximo

1 - - - -

2 - - - -

3 5776 0.0001082 0.0001081 0.2500000

4 34726 0.0001421 0.0001421 0.3130000

5 170109 0.0036569 0.0001915 0.3130000

6 762528 0.0035312 0.0002122 0.3750000

7 1294927 0.0051984 0.0009729 0.3750000

Page 31: Daiane Mariele de Laat

8 5228890 0.0061695 0.0011673 0.3870000

9 4066540 0.0090810 0.006156 0.4090000

PA 3344913 0.0174556 0.0163442 0.4690000

A relação entre Fo e Fe (calculado considerando o número total

estimado de animais) é mostrada na figura 1. Os valores de Fo são maiores do

que os de Fe em todos os grupos de ancestrais. Na população atual (PA) estes

valores apresentam uma diferença máxima de 0.0202635. A divergência entre

Fo e Fe indica que esta população possivelmente está dividida em linhagens.

No estudo de cavalos da raça Haflinger, a distribuição dos valores de Fo e Fe,

analisadas em três intervalos de tempo diferentes, mostram valores maiores de

Fe em relação a Fo no primeiro intervalo e o inverso nos outros (Gandini et al.,

1992).

Figura 1 - Relação entre o coeficiente de endogamia esperado (Fe) e observado (Fo), por grupo de ancestrais. O Fe é representado pela linha rosa e o Fo pela linha verde.

Os coeficientes de endogamia individuais podem ser vistos na figura 2.

Animais com Fo igual a zero estão em menor número nos grupos de ancestrais

00,0050,01

0,0150,02

0,0250,03

0,0350,04

1 2 3 4 5 6 7 8 9 PA

Grupos de ancestrais

Val

ores

de

F

FoFe

Page 32: Daiane Mariele de Laat

mais recentes e na população atual. As porcentagens de animais não

endogâmicos foram diminuindo gradualmente de 100% no grupo um a 66,6% no

grupo nove. Na população atual a situação se inverte: observa-se um total de

apenas 25% de animais com Fo igual a zero. Coeficientes de endogamia entre

0,001 e 0,09 possuem escores menores até o oitavo grupo com um aumento

significativo nos grupos nove (25,7%) e na população atual (63%). Já animais com

coeficiente de endogamia com valores maiores que 0,181 aparecem em menor

proporção em relação aos outros intervalos, com um pequeno aumento nos

grupos mais recentes, alcançando um valor de 3,8% na população atual.

Moureaux et al.(1996), estudando 5 raças francesas de cavalos, encontrou maior

porcentagem de animais com coeficiente de endogamia entre 0 e 0,0156 em três

raças e entre 0,0156 e 0,0625% nas outras duas. Animais com F igual a zero

representaram uma pequena parcela da população em todas as raças. Gandini et

al. (1992) estudaram a raça de cavalos Haflinger, em que aproximadamente 50%

dos animais possuíam valores de F entre 0 e 0,10. Animais endogâmicos (F>0)

alcançam 100% na população atual. Estudos com a raça bovina ‘Japanese Brown’

acusam que entre os anos de 1960 e 1980, 80% dos animais possuíam F igual a

zero. Os valores de F calculado nas décadas de 80 e 90 demonstram que estes

valores se modificaram, pois 100% dos animais mais atuais são endogâmicos (Ibi

et al., 1997). Numa linhagem da raça Andalusa, 43,57% dos animais

apresentavam coeficientes de endogamia entre 0,10 e 0,20 (Valera et al., 1998).

Figura 2 - Distribuição de frequência do coeficiente de endogamia individual por

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8 9 PA

Grupos de ancestrais

Por

cent

agem

de

anim

ais

0

0,001-0,09

0,091-0,18

> 0,181

Page 33: Daiane Mariele de Laat

grupo de ancestrais. Os valores de F estão distribuídos em quatro intervalos.

4.2. CONTRIBUIÇÃO GENÉTICA

Os animais responsáveis por toda a variabilidade genética da população atual

são apresentados na Tabela 5, juntamente com suas contribuições marginais,

num total de 115 indivíduos. Animais famosos na história da raça mostraram-

se com maiores contribuições, como é o caso de Gás Dengoso 11%, Expoente

de Passa Tempo 1,5%, Xerife de Passa Tempo 3,6%, Gas Marujo 2,4%,

Júpiter de Passa Tempo 3,7%, Desacato da Maravilha, 3,2% e O.P. de Santa

Rita, 2,9%. Todos os animais da lista são machos, fato que tem uma

explicação óbvia: o número de machos em reprodução é muito menor que o de

Page 34: Daiane Mariele de Laat

fêmeas, de modo que cada indivíduo do sexo masculino tem, em geral,

probabilidade muito maior de passar seus genes para as gerações seguintes.

Mesmo entre os machos, sabe-se que alguns indivíduos são usados com muito

maior frequência e por um tempo maior do que os demais. Procópio (2000)

apresentou a distribuição de reprodutores e reprodutrizes da raça Campolina

em relação ao número de filhos. A maioria da fêmeas (86,1%) possuem de 1 a

5 filhos, sendo que 53,2% destes possuem até 2 filhos. Com machos a

situação é diferente, 34,9% deles possuem de 1 a 5 filhos e 75,1% tem mais de

cinco filhos. Reprodutores com mais de 50 filhos chegam a 11,1%. Resultados

semelhantes são encontrados na raça Pônei Brasileira, onde 42,9% da éguas

possuem apenas um descendente contra 50,3% dos garanhões que possuem

mais de 6 filhos. Machos com mais de 11 filhos somam 29,7% (Bergmann et al.

,1997).

Tabela 5 - Ancestrais da população atual e suas contribuições marginais.

Indivíduo 1 Gas Dengoso 2 Júpiter de Passa Tempo 3 Xerife de Passa Tempo 4 Desacato da Maravilha 5 O.P. de Santa Rita 6 Gas Marujo 7 Garol do Angelim 8 Licor do Angelim 9 Garboso de Passa Tempo 10 Gas Prelúdio 11 Expoente de Passa Tempo 12 Gavião de Sans Souci 13 Gas Fogo 14 Gas Sucesso

15 NARCISO DO ANGELIM 16 Gas Ouro 17 Gas Baluarte 18 Micaela Sublime II 19 J.K. do Angelim 20 Nero de Sans Souci 21 L.C. de Santa Rita 22 Gas Garbo

Ano nasc

1971 1970 1959 1983 1988 1968 1983 1980 1967 1960 1965 1980 1964 1971 1978 1976 1969 1964 1981 1985 1985 1979

P

0.11533 0.03720 0.03646 0.03197 0.02892 0.02426 0.01852 0.01684 0.01649 0.01608 0.01552 0.01526 0.01516 0.01392 0.01358 0.01324 0.01286 0.01278 0.01277 0.01198 0.01044 0.01007

Page 35: Daiane Mariele de Laat

23 Lux da Lagoa Negra 24 Peri-Peri Jaguari 25 Nevoeiro de Passa Tempo 26 Gas Radar 27 Guardião das Aroeiras 28 Albatroz do Oratório 29 Delano do Angelim 30 Estádio do Desterro 31 Santa Maria Sucesso 32 Cassino da Palmeira 33 Gas Chacal 34 Falcão da Lagoa Negra 35 Danúbio do Campo Novo 36 R.R.P. de Santa Rita 37 Jogo do Angelim 38 Jubileu de São Tomé 39 Lago de Passa Tempo 40 Ogum do Angelim 41 Gas Chuvisco 42 Gas Momo 43 Ousado de Passa Tempo 44 Iburú do Angelim 45 Miraí Rififi 46 Cardeal da Palmeira 47 Completo do Angelim 48 Irê da Maravilha 49 Quinau de Passa Tempo 50 Frevo de Santarém 51 Iluminado de Alfenas 52 Graduado de Passa Tempo 53 Laurel do Angelim 54 Gas Dengo 55 Relevo da Serrazul 56 Gas Cromo 57 Mandão de Passa Tempo 58 Gas Condor 59 Zaire da Castanheira 60 Gas Prelúdio 61 Irol do Angelim 62 L.E. de Santa Rita 63 Maninho do Chaparral 64 Eôoh da Barra do Guaicuí 65 Faisão de Passa Tempo 66 Xepeiro de Passa Tempo 67 Angelim do Campo 68 Leon do Capim Branco 69 Harmonioso do Porto Alegre

1968 1960 1973 1968 1989 1989 1986 1976 1972 1968 1986 1988 1974 1991 1981 1988 1971 1977 1974 1980 1974 1982 1956 1983 1987 1988 1977 1974 1987 1967 1980 1983 1991 1987 1972 1985 1978 1993 1982 1985 1988 1988 1966 1959 1986 1973 1982

0.01000 0.00980 0.00958 0.00949 0.00894 0.00890 0.00866 0.00851 0.00838 0.00833 0.00823 0.00821 0.00802 0.00771 0.00769 0.00757 0.00752 0.00738 0.00730 0.00703 0.00678 0.00671 0.00667 0.00662 0.00662 0.00660 0.00651 0.00647 0.00636 0.00621 0.00620 0.00620 0.00615 0.00601 0.00580 0.00580 0.00577 0.00556 0.00550 0.00534 0.00526 0.00519 0.00509 0.00508 0.00508 0.00494 0.00493

Page 36: Daiane Mariele de Laat

70 Gas Rex 71 Gas Zulu 72 Ômega de Passa Tempo 73 Jaraguá da Maravilha 74 Gas Cheque 75 Herodes da Maravilha 76 Recruta de Passa Tempo 77 Santa Maria Homero 78 PROR Beduíno 79 Dínamo da Macuna 80 Príncipe do Ouro Fino 81 Marengo do Varjão 82 Fantasma do Campo Novo 83 Predicado Cataguá 84 N.F. de Santa Rita 85 Farol da Castanheira 86 Frevo do Rancho 70 87 Contexto do Angelim 88 Nonô de Sans Souci 89 Gas Bicão 90 Duque do Solar 91 R.R.D. de Santa Rita 92 Estoril do Oratório 93 Lamento de Passa Tempo 94 Feiticeiro de Santa Rita 95 P.V. de Santa Rita 96 Miraí de Cassorotiba 97 Lagedo de Passa Tempo 98 Boêmio do Angelim 99 Japurá Cataguá 100 Pharaó de Alfenas 101 Reflexo do Pégasus 102 M.B. de Santa Rita 103 A.H. Centauro 104 Padrão do Angelim 105 Gringo de Santarém 106 Nonô do Angelim 107 Gas Triunfo 108 Manaus de Passa Tempo 109 Herdeiro de Sans Souci 110 Zino de Passa Tempo 111 Isto É da Lagoa Negra 112 Furacão do Tiguara 113 Gas Rei de Ouro 114 Otelo de Cassorotiba 115 Bibelot de São Pedro

1991 1970 1974 1989 1985 1987 1977 1988 1984 1984 1990 1990 1981 1984 1987 1985 1984 1987 1985 1969 1982 1992 1993 1971 1980 1989 1989 1971 1988 1993 1993 1994 1986 1977 1976 1975 1978 1979 1972 1980 1983 1991 1982 1978 1992 1982

0.00482 0.00480 0.00469 0.00463 0.00458 0.00458 0.00450 0.00449 0.00447 0.00442 0.00441 0.00434 0.00428 0.00428 0.00428 0.00419 0.00415 0.00415 0.00410 0.00405 0.00400 0.00389 0.00378 0.00377 0.00374 0.00367 0.00360 0.00359 0.00356 0.00349 0.00341 0.00334 0.00328 0.00326 0.00325 0.00324 0.00320 0.00319 0.00318 0.00314 0.00313 0.00308 0.00307 0.00291 0.00289 0.00269

Page 37: Daiane Mariele de Laat

Foi encontrado um total de 2108 animais fundadores, isto é, aqueles que

têm descendentes na população atual e não têm pais conhecidos, em toda a

genealogia. Suas contribuições genéticas para a população atual podem ser

observadas nas figuras 3 e 4. Dos 2108 fundadores, apenas 20 (0,95%) explicam

50% da contribuição genética para a população atual. Observa-se ainda que 80%

de toda a contribuição pode ser elucidada por 247 indivíduos (11,7%). No estudo

de cinco raças de cavalos franceses (Moureaux et al., 1996) 80% da contribuição

genética acumulada foi explicada por 5,6 a 10,5% dos indivíduos (Puro Sangue

Inglês, Trotador Francês, Anglo-Árabe e Sela Francês) e 21% (Árabe)

Figura 3 - Contribuição acumulada dos fundadores. No eixo x esta o

número de animais e no eixo y o valor da contribuição.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1 301 601 901 1201 1501 1801 2101

Número de animais

Con

trib

uiçã

o ac

umul

ada

Page 38: Daiane Mariele de Laat

Como já foi dito, a figura 4 mostra a contribuição dos 100 fundadores com maior participação na formação do pool gênico atual da raça Campolina. Estes 100 fundadores são responsáveis por cerca de 70% da contribuição acumulada, 50% da qual é devida a menos de 20 animais. É importante observar que alguns do reprodutores importantes para a raça permaneceram em reprodução por períodos muito longos, o que explica em parte que poucos indivíduos contribuam de maneira tão intensa para a formação do conjunto gênico atual. Isto pode ser negativo do ponto de vista do melhoramento, uma vez que o ganho genético anual fica reduzido em função de intervalos muito longos entre gerações. Preocupação semelhante é manifestada por Klemetsdal (1998) em relação ao cavalo Norueguês. Também a variabilidade genética fica comprometida pelo uso de estrutura reprodutiva como a aqui descrita.

Figura 4 - Contribuição acumulada dos 100 fundadores de maior

contribuição genética.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1 21 41 61 81

Número de indivíduos

Con

trib

uiçã

o ac

umul

ada

Page 39: Daiane Mariele de Laat

A contribuição acumulada de ancestrais é revelada na figura 5 . Apenas 7

(6,1%) ancestrais são responsáveis por 30% de toda a contribuição genética da

população atual, enquanto 50% da contribuição é esclarecida por 22 (19,3%)

indivíduos. Estes valores são similares aos encontrados na contribuição

acumulada de fundadores.

Figura 5 - Contribuição acumulada de ancestrais. No eixo x estao

representados a quantidade de animais e no y a contribuição acumulada.

Como mostrado na Tabela 6, o cálculo do número efetivo de fundadores (fe)

apontou um valor de 39,57 animais, de um total de 2108 fundadores, mostrando

que foram poucos os indivíduos que realmente passaram suas contribuições

genéticas através das gerações. Valores proporcionalmente menores foram

encontrados por Boichard et al. (1997) em populações bovinas: fe = 69, numa

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104

112

Número de indivíduos

Con

trib

uiçã

o ac

umul

ada

Page 40: Daiane Mariele de Laat

população de 6109 indivíduos, fe = 132, numa população de 138291 e fe = 790, em

26656 indivíduos. Valores maiores foram obtidos por Moureaux (1996), utilizando

cavalos de raças francesas. Uma das populações estudadas possuía o número de

fundadores próximo ao da raça em estudo (2513 animais) e o fe encontrado foi 70,

um valor quase 75% maior que o da raça Campolina. Deve-se ressaltar que neste

trabalho, o uso da técnica de inseminação artificial contribuiu para a redução de fe.

Tabela 6 - Número efetivo de animais fundadores (fe) e número efetivo de animais

ancestrais (fa). A tabela mostra o número de animais e número efetivo de cada

grupo.

Total de animais Número efetivo

Fundadores

Ancestrais

2108

115

39,57

40,37

O tamanho efetivo de ancestrais (fa) encontrado foi de 40,37 animais, o que

sugere que os ancestrais não contribuem geneticamente da mesma forma na

população. A diferença entre os valores do número real de ancestrais (115

indivíduos) e do número efetivo reflete a ausência de similaridade entre os valores

da contribuição marginal , isto é, alguns animais contribuem mais que outros.

Valores de fa fornecidos no trabalho de Boichard, citado acima, são 25, 40 e 360,

menores que os valores de fe (69, 132 e 790).

5. Conclusões

1. O coeficiente médio de endogamia da raça Campolina aumentou

consideravelmente ao longo das gerações, como pode ser constatado pela

Page 41: Daiane Mariele de Laat

diferença entre o valores de F dos grupos de ancestrais, dos mais antigos para

o mais recentes, e da população atual.

2. Há indicações da subdvisão da população em linhagens.

3. Estimativas muito diferentes de Ne são obtidas quando se utilizam diferentes

critérios de cálculo. As menores estimativas foram as que se basearam na

variação do coeficiente médio de endogamia de uma geração para a outra.

4. Um número relativamente pequeno de animais é responsável por praticamente

toda a variação genética existente na população atual. Muitos dos animais de

maior contribuição genética para a população atual são historicamente

reconhecidos como fundadores da raça.

5. Os 115 animais identificados como ancestrais da raça são todos do sexo

masculino. Há indícios claros, fornecidos pelo número efetivo de fundadores,

de que as contribuições individuais dos ancestrais são muito diferenciadas.