quanto da variância fenotípica observada é genética e...

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HERANÇA QUANTITATIVA Quanto da variância fenotípica observada é genética e quanto é ambiental?

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HERANÇA QUANTITATIVA

Quanto da variância fenotípica observada é genética e

quanto é ambiental?

HERANÇA QUANTITATIVA

Genótipos idênticos = fatores ambientais

Ambiente Constante = variações genotípicas

HERANÇA QUANTITATIVA

Genótipos idênticos = fatores ambientais

Ambiente Constante = variações genotípicas

variações genotípicas

variações ambientais

variação total FENÓTIPO

VH VE VT

G E P

HERANÇA DE CARACTERES CONTÍNUOS

Edward M. East

HERANÇA DE CARACTERES CONTÍNUOS

Edward M. East

HERANÇA DE CARACTERES CONTÍNUOS

Edward M. East

HERANÇA DE CARACTERES CONTÍNUOS

VH VE VT

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VH VE VT

14.26 dias2

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VH VE VT

14.26 dias2

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VH VE VT

14.26 dias2 (1.92 dias2+2.05 dias2+2.88 dias2)/3

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VH VE VT

14.26 dias2 2.28 dias2

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VH VE VT

14.26 dias2 2.28 dias2 11.98 dias2

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Qual a fração da variância fenotípica

observada é genética?

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Qual a fração da variância fenotípica

observada é genética?

H2 = VT

VH

h2 = 11.98 dias2 / 14.26 dias2

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Qual a fração da variância fenotípica

observada é genética?

H2 = VT

VH

h2 = 0,84

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Qual a fração da variância fenotípica

observada é genética?

H2 = VT

VH

h2 = 0,84

84% da variância é devida

à fatores genéticos

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Qual a fração da variância fenotípica

observada é genética?

HERDABILIDADE

H2 = VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

HERDABILIDADE

Qual a fração da variância total é genética:

H2 = VT

VH

Quanto maior a herdabilidade de um

caracter, mais a variação observada

é decorrente de fatores genéticos e

não de fatores ambientais.

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

HERDABILIDADE

Qual a fração da variância total é genética:

H2 = VT

VH

0 1

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

O Conceito básico da herdabilidade

• A questão de “natureza” ou “criação”:

• O peso é genético ou ambiental?

• E capacidade musical, esportiva ou matemática?

• Para a maioria dos caracteres de animais domesticados, isso

já foi quantificado e são chamados de herdabilidade.

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

Herdabilidade

HERANÇA QUANTITATIVA

Genótipos idênticos = fatores ambientais

Ambiente Constante = variações genotípicas

Herdabilidade

HERANÇA QUANTITATIVA

Genótipos idênticos = fatores ambientais

Ambiente Constante = variações genotípicas

variações genotípicas

variações ambientais

variação total FENÓTIPO

VH VE VT

G E P

HERDABILIDADE

H2

= VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

variações genotípicas

variações ambientais

variação total FENÓTIPO

VH VE VT

G E P

VA VD VI

HERDABILIDADE

H2

= VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VA

VD

VI

Variação decorrente de efeitos aditivos

Variação decorrente de dominância

Variação decorrente de epistasia

HERDABILIDADE

SENSO AMPLO

H2 = VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VA

VD

VI

Variação decorrente de efeitos aditivos

Variação decorrente de dominância

Variação decorrente de epistasia

HERDABILIDADE

SENSO AMPLO

H2 = VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VA

VD

VI

Variação decorrente de efeitos aditivos

Variação decorrente de dominância

Variação decorrente de epistasia

Proporção da variância decorrente de TODOS fatores

genéticos em UMA GERAÇÃO

HERANÇA QUANTITATIVA

TIPOS DE EFEITOS GENÉTICOS

A

D

I

Herança Aditiva Simples

Herança Aditiva com Dominância

Herança Aditiva com Interação Gênica

I Herança Complexa

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A = 50 unidades de leite

a = 0 unidades de leite

B = 50 unidades de leite

b = 0 unidades de leite

AABB x aabb 300 u 100 u

AaBb

P

F1

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A = 50 unidades de leite

a = 0 unidades de leite

B = 50 unidades de leite

b = 0 unidades de leite

AABB x aabb 300 u 100 u

AaBb 200 u

P

F1

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A = 50 unidades de leite

a = 0 unidades de leite

B = 50 unidades de leite

b = 0 unidades de leite

AaBb x AaBb 200u 200 u

F1

F2

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A = 50 unidades de leite

a = 0 unidades de leite

B = 50 unidades de leite

b = 0 unidades de leite

AaBb x AaBb 200u 200 u

AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb

F1

F2

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A = 50 unidades de leite

a = 0 unidades de leite

B = 50 unidades de leite

b = 0 unidades de leite

AaBb x AaBb 200u 200 u

AABB AABb AAbb AaBB AaBb Aabb aaBB aaBb aabb

300 u 250 u 200u 250 u 200 u 150 u 200 u 150 u 100 u

F1

F2

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A1 = 50 unidades de leite

A2 = 10 unidades de leite

B1 = 50 unidades de leite

B2 = 10 unidades de leite

A1A1B1B1 x A2A2B2B2 300 u 140 u

A1A2B1B2

220 u

P

F1

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A1 = 50 unidades de leite

A2 = 10 unidades de leite

B1 = 50 unidades de leite

B2 = 10 unidades de leite

A1A2B1B2 x A1A2B1B2 220u 220 u

A1A1B1B1 A1A1B1B2 A1A1B2B2 A1A2B1B1 A1A2B1B2 A1A2B2B2 A2A2B1B1 A2A2B1B2 A2A2B2B2

F1

F2

Herança Aditiva Simples

HERANÇA QUANTITATIVA

O efeito total de um conjunto de genes será igual

a soma dos efeitos de cada gene

A e B -> genes envolvidos na produção de leite

A1 = 50 unidades de leite

A2 = 10 unidades de leite

B1 = 50 unidades de leite

B2 = 10 unidades de leite

A1A2B1B2 x A1A2B1B2 220u 220 u

A1A1B1B1 A1A1B1B2 A1A1B2B2 A1A2B1B1 A1A2B1B2 A1A2B2B2 A2A2B1B1 A2A2B1B2 A2A2B2B2

300 u 260 u 220u 260 u 220 u 180 u 220 u 180 u 140 u

F1

F2

HERANÇA QUANTITATIVA

VH = VA + VD + VI Variância

Herdável

Variância Genética TOTAL

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

HERANÇA QUANTITATIVA

VH = VA + VD + VI Variância

Herdável

Variância Genética TOTAL

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

HERANÇA QUANTITATIVA

VH = VA + VD + VI Variância

Herdável

Variância Genética TOTAL

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

HERANÇA QUANTITATIVA

VH = VA + VD + VI Variância

Herdável

Variância Genética TOTAL

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

X

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

x RrPp (noz)

RrPp (noz)

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

x R_P_ (noz)

R_P_ (noz)

Simples Noz Ervilha Rosa

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

C_ C_

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

C_ C_

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

AA Aa aa +2 +1 +0

HERANÇA QUANTITATIVA

VP = VA + VD + VI + VE

Variância

Fenotípica

Ação

Aditiva

Dominância Interação

Gênica

Variância

Ambiental

Qual desses componentes é útil para prever o

fenótipo da progênie?

AA Aa aa +2 +1 +0

Somente a herança aditiva permite prever o

fenótipo da progênie a partir do fenótipo parental.

HERDABILIDADE

SENSO AMPLO

H2

= VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VA

VD

VI

Variação decorrente de efeitos aditivos

Variação decorrente de dominância

Variação decorrente de epistasia

Proporção da variância decorrente de TODOS fatores

genéticos em UMA GERAÇÃO

HERDABILIDADE

SENSO ESTRITO

h2 = VT

VH

PARTICIONAMENTO DA VARIAÇÃO

VA

VD

VI

Variação decorrente de efeitos aditivos

Variação decorrente de dominância

Variação decorrente de epistasia

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE EXEMPLO

Produção de ovos tem herdabilidade de 0,20

100 ovos/ano

Fenótipos

Frequência

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE EXEMPLO

Produção de ovos tem herdabilidade de 0,20

300 ovos/ano

Fenótipos

Frequência

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE EXEMPLO

Produção de ovos tem herdabilidade de 0,20

300 ovos/ano

Fenótipos

Frequência

20% 80%

GENÉTICA AMBIENTE

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência Animais melhores = 20% da VT

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência Descendentes EXATAMENTE

mesma distribuição

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência

h2 = ?

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência

h2 = 0

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Tamanho

Frequência

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

h2 = ?

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

h2 > 0

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

h2 = 1

Se a média da prole

for igual a média dos

selecionados

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

S

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

S

Diferencial de seleção (S) diferença entre a média

da população original e a média dos selecionados

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência

S

Diferencial de seleção (S) diferença entre a média

da população original e a média dos selecionados

Resposta à seleção (R) diferença entre a média

da população original e a média da nova população

R

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência S

R

S = R

HERANÇA QUANTITATIVA

HERDABILIDADE NA PRÁTICA

Frequência

Tamanho

Frequência S

R

S = R h2 = 1

R = h2S

HERANÇA QUANTITATIVA

Frequência

Tamanho

Frequência

S

R

R = h2S

MÉTODOS PARA ESTIMAR A HERDABILIDADE

HERANÇA QUANTITATIVA

EXEMPLO

Para propiciar um churrasco mais suculento para sua

professora de genética, você seleciona como reprodutores

seus 20 melhores animais com média de 7,0 mm de espessura

de gordura, a partir de uma população com uma média de 4,0

mm. A herdabilidade (senso estrito) da espessura da gordura

em gado de corte é 0,2. Qual será a resposta de seleção

dessa característica?

HERANÇA QUANTITATIVA Fatos interessantes sobre Herdabilidade

• A herdabilidade para os mesmos caracteres podem variar se os

animais estão produzindo em ambientes diferentes.

• A herdabilidade pode mudar ao longo do tempo (à medida que a

variância genética muda em resposta à seleção.

YAN, C. Y. I