Genética quantitativaGenética de características com

herança complexa

MODOS DE AÇÃO GÊNICA

• A maioria das características variáveis com componentes genéticos tem variação quantitativa. (Peso, altura, índice de massa corpórea, atividade metabólica, QI, caracteres biométricos, etc.)

Distribuição descontínua

Codominância ouEfeito aditivo

Caráter simples: Cor de flores

Nilson-Ehle: Experimentos com a cor do grão de trigo2 pares de “FATORES” ( DOIS LOCOS)VV VV = Vermelho muito escuroVV Vv = Vermelho escuroVV vv = Vermelho médioVv vv = Vermelho clarovv vv = Branco Doses de pigmento.Outros experimentos = Peso do grão de feijão; número de grãos na espiga de milho.

Característica mais complexa: 3 locos com efeito aditivo (trigo)

aabbcc AABBCC

AaBbCC

Efeitos genéticos em características

quantitativas

Características de herança complexa: efeitos genéticos e não genéticos

Média e variância de uma distribuição

QUANTITATIVAS QUALITATIVA

São controladas por muitos pares de genes;O efeito individual do gene sobre a característica é pequeno;Sofrem grande influência do ambiente (P = G + E);Têm distribuição fenotípica contínua;

São controladas por poucos pares de genes (geralmente um);O efeito individual do gene sobre a característica é grande;Sofrem pequena ou nenhuma influência do ambiente (P = G);Têm distribuição fenotípica discreta;

DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS

DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVASExemplos:Quantitativas Pesos dos animais em diferentes idades; altura dos indivíduos; quilos de leite produzidos por dia; quilos de leite produzidos por lactação; duração da lactação; quilos de mel produzidos; peso dos ovos; conversão alimentar...Qualitativas Cor da pelagem; cor da plumagem (algumas raças); tipo de proteína do leite; grupo sangüíneo...

DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS

Caracteres de limiar ou merísticos: São aqueles caracteres com distribuição discreta, mas que têm herança multifatorial.

Ex: número de filhotes por ninhada; número de ovos por ciclo de postura; resistência às doenças...

Pergunta:

Se duas populações têm médias fenotípicas diferentes, a causa tem natureza genética ou ambiental?

Nature vs. Nurture (Natureza ou criação?)

Como saber?

A variação é genética ou ambiental?

Cultive indivíduos de populações com diferentes médias fenotípicas em um mesmo ambiente

Cultive indivíduos com o mesmo genótipo em diferentes condições.

Efeitos genéticos e não genéticos em caracteres quantitativos

Expressos em termos de variância genética e não genética

Tipos de variância

Variância fenotípica: é a variância total da população. Inclui efeitos genéticos e não

genéticos.

Variância genotípica: é a variância que é devida às diferenças genotípicas existente entre os indivíduos da população. Exclui a variação causada por fatores ambeintais.

Variância fenotípica

Var = 61 cm2

Variância Variância Variância Fenotípica Genotípica Ambiental VP = VG + VE

Média = 1,72 m

Variância genética = Variância aditiva + Variância de dominância + Variância de epistasia

VG = VA + VD + Vi

VP = VA + VD + V i + VE

O que significam “Variância aditiva” e “Variância de dominância”?

Variância Variância Variância fenotípica genotípica ambiental VP = VG + VE

Valores genotípicosSão as médias dos valores fenotípicos de cada classe genotípica:

Por exemplo, se uma amostra populacional foi separada em três classes genotípicas, AA, Aa e aa, As médias dos valores fenotípicos de cada genótipo será o seu valor genotípico:

AA Aa aa33,7 21,5 17,4

Efeito aditivo

AA Aa aa

O valor genotípico do heterozigoto é a média dos valores genotípicos dos homozigotos. Cada alelo “a” adiciona um valor constante, daí o nome.

Teremos:

Genótipo aa Aa AA

Valor genotipico 6 8 10

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3

Número de alelos favoráveis no genótipo

Va

lor

ge

no

típ

ico

AÇÃO GÊNICA ADITIVA

Supondo:A = 5; a = 3

A parte da variância genotípica explicada pela regressão dos valores genotípicos sobre o número de alelos favoráveis no genótipo é denominada VARIÂNCIA ADITIVA (2

A). Neste tipo de ação gênica, pelo fenótipo podemos avaliar o valor do indivíduo como reprodutor.

Efeito de dominância

AA

Aa

aa

O valor genotípico do heterozigoto é igual ao valor genotípico de um dos homozigotos. O alelo “A” domina sobre o alelo “a”, bastando haver um único “A” para a manifestação do fenótipo.

Teremos:

Genótipo aa Aa AA

Valor genotipico 6 10 10

0

2

4

6

8

10

12

1 2 3

Número de alelos favoráveis no genótipo

Va

lor

ge

no

típ

ico

Desvio atribuído à dominância

2) Dominância completa:Supondo:A = 5; a = 3

A parte da variância genotípica explicada pelos desvios da regressão dos valores genotípicos sobre o número de alelos favoráveis no genótipo é denominada VARIÂNCIA DE DOMINÂNCIA (2

D). Quando ocorre este tipo de ação gênica, pelo fenótipo NÃO podemos avaliar COM SEGURANÇA o valor do indivíduo como reprodutor, pois o heterozigoto terá o mesmo valor do homozigoto dominante.

Efeito parcialmente dominante

AA Aa aa

O valor genotípico do heterozigoto está entre a média dos valores genotípicos dos homozigotos e o valor de um deles.

Média(Aa, aa)

Outros “complicadores”

Epistasia = interação entre alelos de locos diferentes

Pleiotropia = efeito de um loco sobre mais de um caráter

A parte da variância genotípica causada pelas interações entre genes não alélicos é denominada VARIÂNCIA DE EPISTASIA (2

I).

Uma vez que o valor genotípico de um indivíduo é formado pelo conjunto de seus genes e suas interações, alélicas e não alélicas, podemos dizer que a variância genotípica será:

S2G = S2

A + S2D + S2

I

Portanto:

S2P = S2

A + S2D + S2

I + S2E + { Cov}

Onde:S2

P = Variância fenotípica;

S2A =Variância aditiva;

S2D = Variância devida à dominância;

S2I = Variância devida à epistasia;

S2E = Variância devida ao ambiente;

{ Cov} = Soma das diferentes covariâncias;