INTERAÇÃO GENÓTIPO x AMBIENTE

EFEITO DO AMBIENTE

EFEITO DO AMBIENTE

“Mudança do fenótipo de um mesmo genótipo, devido à

influência do ambiente”

“Indivíduos com o mesmo genótipo apresentam fenótipos

diferentes em ambientes diferentes”

F G + E

“O fenótipo observado é o resultado de um conjunto de

potencialidades (genótipo) que está sob ação do

ambiente”

Onde o ambiente atua?

Penetrância

•Porcentagem de indivíduos que expressam o fenótipo

correspondente entre os indivíduos com um mesmo genótipo.

Expressividade

• Variação no grau de expressão do fenótipo (mais forte em

uns e mais fraco em outros).

Efeitos internos

• Idade, sexo;

• Cor da pelagem em gado Ayreshire;

• Produção de leite;

• Produção de ovos.

Efeitos externos

• Temperatura, nutrição, luz, umidade.

Rainha em abelhas, formigas e cupins

Gordura amarela em carneiros

• Y_ - Gordura branca com qualquer alimentação;

• yy - Gordura amarela se alimentado à pasto (não

consegue degradar a xantofila da forragem verde);

- Gordura branca se alimentado com ração e feno.

Interação genótipo x ambiente

“Comportamento diferencial dos genótipos em diversos

ambientes”

“Diferença do efeito do ambiente em cada genótipo”

F G + E + GE

Animais

Confinamento

Pastagem

degradada

Efeito

do

ambiente

Vaca 1 (Genótipo 1) 23,2 15,5 7,7

Vaca 2 (Genótipo 2) 13,3 5,6 7,7

Vaca 3 (Genótipo 3) 17,0 9,3 7,7

Genótipos

Ambiente 1

(Confinamento)

Ambiente 2

(Pastagem

degradada)

Efeito do

ambiente

Cabra 1 (Genótipo 1) 12,1 5,8 6,3

Cabra 2 (Genótipo 2) 7,3 2,6 4,7

Cabra 3 (Genótipo 3) 10,2 7,5 2,7

cará

ter

cará

ter

cará

ter

cará

ter

cará

ter

Nas melhores condições ambientais? Principalmente alimentação?

Em condições limitadas de ambiente? Restrições alimentares?

Avaliação das progênies

Estimativas mais seguras dos valores genéticos; Válida especialmente para caracteres de alta herdabilidade.

Seleção mais eficiente e compatível com o ambiente de exploração; Indicado para caracteres de baixa herdabilidade.

1 – A herdabilidade de um caráter é a mesma nos diversos ambientes?

3 – Para produção de leite o Brasil importa reprodutores ou sêmen de países de clima temperado (EUA e outros). O que é julgado superior lá também será aqui?

Questões:

2 – A classificação dos animais com base nos seus valores genéticos é a mesma em todos os ambientes?

G1

G2 G3 G4 G5 G6

G1

G3

G5 G6

G2

G4

G1

G6

G2

G4 G3

G5

Caráter

Caráter

Caráter

Correlação genética entre ambientes, no caso de estarem evolvidos dois ambientes.

r 1 Grupos gênicos diferentes atuam em cada um dos ambientes.

Análise da interação

r = 1 Os mesmos grupos gênicos influenciam o caráter, da mesma maneira, nos dois ambientes.

HOURI NETO (1996)

332.617 registros de lactação em NY.

115.547 lactações no Brasil (MG, ES, SP, PR, SC,

RS).

Período – 1979-1991.

r = 0,6.

24% dos reprodutores apresentaram valores

negativos nos EUA e positivo no Brasil.

6% dos reprodutores apresentaram

comportamento inverso.

Alteração na classificação.

Resultados

BRASIL EUA

Leite Gordura Leite Gordura

Brasil

Leite 0,25 0,79 0,85 0,55

Gordura 0,22 0,67 0,88

EUA

Leite 0,34 0,62

Gordura 0,35

Estimativas de herdabilidade (diagonal), e correlações genéticas de produção de leite de vacas holandesas no Brasil e EUA (COSTA et all (2000)).

Consequências do efeito do ambiente e da interação

genótipo x ambiente

• O mesmo genótipo pode apresentar fenótipos diferentes;

• Genótipos diferentes podem apresentar fenótipos iguais;

• Programas de melhoramento localizados;

• Recomendações específicas de raças novas, antes de estudos

mais detalhados;

“De nada vale genótipo superior em ambiente inadequado.

Não adianta melhorar o ambiente se o genótipo não é

adequado”

Ramalho et al., (1990)

DEFINIÇÃO E INTERPRETAÇÃO DA DEP - DIFERENÇA ESPERADA NA PROGÊNIE

A Diferença Esperada na Progênie (DEP) é usada para comparar o mérito genético de animais para várias características e prediz a habilidade de transmissão genética de um animal avaliado como progenitor;

Ela é expressa na unidade da caráter: kg para peso, cm para PE e meses para IPP, podendo ter sinal positivo ou negativo;

É a mais acurada avaliação do valor aditivo dos animais para muitos caracteres.

É a predição do mérito genético dos gametas produzidos pelo indivíduo;

Termos equivalentes: PTA – Predict Transmiting Ability (Habilidade predita

de transmissão) – Tem o mesmo significado, mas é mais utilizado para bovino de leite.

TA – Transmiting Ability (Habilidade de transmissão

Com o conhecimento da DEP (PTA, TA ou outros termos equivalentes) de todos os animais de uma população, a seleção se torna extremamente fácil e eficiente.

É a mais acurada avaliação do valor aditivo dos animais para muitos caracteres.

Como estimar o valor genético aditivo? (Algumas expressões)

Usar informações fenotípicas disponíveis:

1 – Do próprio animal; 2 – Dos ancestrais e colaterais; 3 – Da progênie do animal; 4 – Combinação de todas (o que leva ao BLUP).

BLUP – Best Linear Unbiased Prediction (Melhor Predição Linear não Viezada).

Com uma informação do próprio indivíduo:

VGA = h2(P - µ) h2 – herdabilidade; P – fenótipo do indivíduo; µ - média do grupo contemporâneo do rebanho.

Com mais de uma observação do fenótipo:

VGA = [nh2/(1+(n-1)r)] (Pi - µ)/n

h2 – herdabilidade; Pi – fenótipo do indivíduo em cada medição; µ - média do grupo contemporâneo do rebanho; n – número de observações do fenótipo; r – repetibilidade.

Com informação de parentes:

VGA = Rh2(P - µ)

R – Parentesco entre o indivíduo informante e o

indivíduo para o qual se deseja estimar VGA. Pai-

filho = 0,5; Meio irmão = 0,25; Irmão completo =

0,5;

h2 – herdabilidade;

P – fenótipo do indivíduo;

µ - média do grupo contemporâneo do rebanho.

Com várias informações em um parente:

VGA = [Rnh2/(1+(n-1)r)] (Pi - µ)/n

Com teste de progênie:

VGA = [2Nh2/(4+(N-1)r)] (Pi - µ)/N

N – número de progênies do indivíduo.

Existem outras expressões a partir de diferentes informações.

Informação de parentes – permite calcular VGA em idade precoce, em caráter com expressão em apenas um sexo, etc....

Quanto maior o número e diversidade de origem das informações, maior confiabilidade terá a estimativa.

As informações estão disponíveis nas escriturações zootécnicas das granjas, fazendas e livros de registros genealógicos das associações de raças.

USDA – Avalia geneticamente diversos caracteres da raça holandesa (35 milhões de animais).

Combinar tudo é muito complicado. Só é possível com os recursos de informática e métodos estatísticos (Método da Máxima Verossimilhança, Equações de modelos Mistos, etc...)

Portanto é possível a obtenção rotineira e simultânea da DEP, PTA, etc...

A DEP para efeito maternal prediz a diferença esperada, por exemplo, em peso das progênies das filhas do animal avaliado (netas), devido às diferenças na habilidade maternal apresentada por elas.

Considere um exemplo com o peso ao sobreano em gado de corte. Se a DEP (P450) para o touro A for de 10 kg e a DEP para o touro B de -5 kg, a diferença entre A e B será de 15 kg.

Isso significa que podemos esperar que a progênie do touro A produza, em média, 15 kg a mais em peso aos 450 dias que a do touro B, sob as mesmas condições de criação. Esse valor (15 kg) reflete a diferença no valor genético médio dos gametas produzidos pelos touros, pois o material genético dos pais é transmitido à sua descendência por meio dos seus gametas.

TOUROS VALOR GENÉTICO DAS PROGÊNIES (kg)

Identif. No de Progênies

DEP (450 dias)

Inferior

Média

Superior

A 327 20,1 2,3 22,2 43,8

B 379 13,9 -7,7 14,6 34,1

C 609 9,8 -16,9 10,9 48,4

D 661 6,0 -15,7 6,6 34,2

E 239 -1,6 -24,3 -1,7 16,2

F 293 -8,8 -33,3 -8,6 9,4

A variabilidade nos VG na progênie de um mesmo touro, é consequência da amostragem aleatória dos genes do touro (gametas) e do material genético herdado de suas mães.

Peso ao nascer (PN) – Touros com DEP baixas ou (-); Peso a desmama (PD) – Touros com DEPs + e altas; Ganho de peso ao sobreano (GPS) – DEPs mais altas são as mais indicadas; Conformação, musculosidade e precocidade (MUSC) – DEPs mais elevadas; Perímetro escrotal (PE)– DEPs elevadas.

PTAT

PTA para tipo, medindo a habilidade do reprodutor em transmitir um tipo que reúne dados de proteína, gordura, tipos de úbere, compostos de úbere e pernas/pés, na proporção 3:1:1:0,65:0,35. MGT – Mérito genético total para machos (PMGRN – USP,

ABCZ e empresas particulares)

0,15 para habilidade maternal (DEPMP 120);

0,20 para crescimento pré-desmama (DEPDP 120);

0,20 para crescimento pós-desmama (DEPDP 450);

0,125 para fertilidade (DEPPE 365);

0,125 para fertilidade (DEPPE 450).

DEPs considerando vários caracteres

MGT – Mérito genético total para fêmeas (PMGRN – USP, ABCZ e empresas particulares)

0,30 para habilidade maternal (DEPMP 120); 0,20 para crescimento pré-desmama (DEPDP 120); 0,25 para crescimento pós-desmama (DEPDP 365); 0,25 para crescimento pós-desmama (DEPDP 450);

Índice CFM Agropecuária (USP)

ICFM = 2PD + 4 GPsobcrceano + 2 MUSC + 2PE

PD – DEP para peso à desmama;

GPsobcrceano - DEP p/ ganho de peso da desmama ao sobreano;

MUSC – DEP p/ escore visual de musculosidade ao sobreano;

PE – DEP para perímetro escrotal.

ACURÁCIA

Correlação entre o valor estimado e o real;

Mede a “certeza” ou “segurança” com que cada DEP é

estimada, variando com o tipo e número de informações

disponíveis de cada indivíduo;

0 Acurácia 1

Acurácia baixa – Grande possibilidade da DEP se alterar

com o incremento do número de informações;

Acurácia alta – O valor da DEP tem pouca probabilidade de

ser alterado em avaliações futuras.

ACURÁCIA

Para bovinos de corte:

Para bovinos de leite:

• PEV – Prediction Error Variance (Variância da predição do erro).

•É o elemento da diagonal do inverso da matriz “Left Hand Side” (LHS-1), relativo ao animal para o qual foi calculado o DEP;

• - variância aditiva para o caráter.

21

A

PEVAcurácia

21

A

PEVAcurácia

2

A

Uso da Acurácia

Para determinar a proporção de descendentes do ndivíduo

(número de fêmeas para acasalamento por exemplo);

Portanto um animal de DEP alta e acurácia baixa não deve

ser descartado totalmente;