O documento discute genética quantitativa, caracterizando os caracteres qualitativos e quantitativos, as interações alélicas, herdabilidade e estimativas de componentes de variância. Caracteres quantitativos são influenciados por múltiplos genes e o ambiente, apresentando variação contínua. As interações podem ser aditivas, dominantes ou sobredominantes. A herdabilidade mede a capacidade de transmissão dos efeitos genéticos.

1. Genética Quantitativa
Prof. Dra. Adriana Dantas
Uergs – Bento Gonçalves
Disciplina: Genetica Geral

2. Efeito do ambiente na expressão
gênica
 Expressão fenotípica depende do ambiente
 A influência dos fatores ambientais altera o
fenótipo
 Indivíduos geneticamente diferentes
desenvolvem-se de modo diferente no mesmo
ambiente
 Indivíduos geneticamente idênticos
desenvolvem-se desigualmente em ambientes
diferentes
 Fenótipo (F) = Genótipo (G) + Ambiente (A)

3. Caracteres qualitativos e quantitativos
 Caracteres controlados por muitos genes são
denominados caracteres poligênicos
 Se referem a mensurações de quantidades (pesos, volumes,
medidas: kg, m, cm, g, m2, etc) são comumente
denominados de caracteres quantitativos
 Os caracteres controlados por poucos genes são
denominados de caracteres qualitativos

4. Caracteres qualitativos
 Segregações conhecidas (3:1, 1:2:1 e 9:3:3:1)
 Para um e dois locos, respectivamente, com
dois alelos por loco
 Genótipos classificados em grupos fenotípicos
distintos
 Pouco influenciados pelo ambiente

5. Caracteres qualitativos
 Exemplo 1: cor de ervilhas

6. Exemplo 2: cor do tegumento de
grãos de milho

7. Exemplo 3: milho doce
Em F2, 323 grãos normais e 97 grãos doces

8. Caracteres qualitativos avaliados por Mendel

9. Caracteres quantitativos
 Devido a segregação de um grande número de genes, não
há a possibilidade de serem classificados em grupos
fenotípicos distintos
 Apresentam variação contínua e se ajustam a uma
distribuição normal
 Muito influenciados pelo ambiente. Por quê?
 Como cada loco (gene) é influenciado pelo ambiente, e
como são muitos os genes controlando esses caracteres, a
influência total do ambiente é alta
 Existem caracteres mais sensíveis que outros as diferenças
ambientais.

10. Exemplo 1: Altura da espiga (cm) de 100
plantas F2 de milho
A produção de grãos é muito afetada pelo ambiente, enquanto que
a precocidade é menos afetada. Ambiente = fertilidade, umidade,
insolação, etc

11. Exemplo 2: Peso de colmos (kg) de uma
população F1 de cana-de-açúcar

12. Exemplo 3: Diferenças na altura na
mesma população

13. Explicação: multiplos genes

14. Número de genes e de genótipos
Portanto, a consequência de um elevado número de
genes controlando um caráter é o elevado número
de genótipos

15. Hipótese dos fatores múltiplos -
poligenes
 Nilsson-Ehle 1910 propuseram a “hipótese dos fatores
multiplos”
 Fundamentada no fato de que uma caracteristica é
influenciada por um grande número de genes, cada
genes
qual com um pequeno efeito no fenotipo.
fenotipo
 A medida que aumentamos o numero de genes, há um
genes
incremento no numero de classes fenotipicas,
diminuindo a diferença entre elas, isto faz com que a
elas
F2 tenda a distribuição continua.
 Com o aumento do número de genes diminui a
contribuiçào de cada alelo efetivo para o carater.

16. Interações alélicas para caracteres
quantitativos
 Aditivas
 Dominante
 Sobredominante
 Como atuam?
 1 loco com 2 alelos (B1 e B2)
 B1 alelo efetivo e B2 não efetivo
 Genótipos: B1B1; B1B2; B2B2

17. Valores genotípicos para o Loco B
M = ponto médio entre os dois genotipos homozigoticos
a = mede o afastamento de cada genotipo homozigótico em relação
a média
D = mede o afastamento do heterozigoto em relação a média
Se d = 0, não há dominância e sim aditiva
Se d = a, existe dominância completa
Se 0 < d < a, dominância parcial
d > a , sobredominância

18. Relação a/d
 A relação a/d mede o que se denomina
grau de dominância de um gene, o qual
da a idéia de qual interação alélica esta
atuando.
 d/a = 0 = aditiva
 d/a = 1,0 = dominância completa
 d/a >1,0 = sobredominancia

19. Interação Aditiva
 Cada alelo contribui com um pequeno efeito
fenotípico o qual é somado aos efeitos dos
demais alelos?
 2 genes:
 A e B – de efeitos iguais com 2 alelos cada
 Contribuições:
 A1 = B1 = 30 unidades
 A2 = B2 = 5 unidades
 A1A1B1B1 = 120 un.
 A2A2B2B2 = 20 un.

20. Interação alélica aditiva
F1 = P1 + P2
2
P: Genotipos: A1A1B1B1-P1 x A2A2B2B2-P2
Fenotipos: 120 unidades 20 unidades
F1: Genotipos: A1A2B1B2
Fenotipo: 70 unidades
B2B2 B1B2 B1B1
10 -a 35 +a 60

21. Resultado
 A = 25 unidades (60-35=25; 35-10=25)
 contribuição do alelo efetivo
 d = 0; (60+10=70)
 valor fenotípico do genótipo heterozigoto
corresponde a média dos progenitores
 d/a = 0 = interação aditiva

22. Media na geração F2, com 2 genes
Genótipos Frequencia (Fe) Valor fenotipico (F) Fe . F
A1A1B1B1 1/16 120 7.500
A1A1B1B2 2/16 95 11.875
A1A1B2B2 1/16 70 4.375
A1A2B1B1 2/16 95 11.876
A1A2B1B2 4/16 70 17.500
A1A2B2B2 2/16 45 5.625
A2A2B1B1 1/16 70 4.375
A2A2B1B2 2/16 45 5.625
A2A2B2B2 1/16 20 1.250
Média F2 = 70.000

23.  Média dos progenitores da F1 = F2 (70)
 A1A2B1B1 = 95 unidades
 Genótipos dos descendentes obtidos por
autofecundação do indivíduo A1A2B1B2
Genótipos Frequencia (Fe) Valor fenotipico Fe . F
(F)
A1A1B1B1 1/4 120 30.0
A1A2B1B1 2/4 95 47.5
A2A2B1B1 1/4 70 17.5
Média = 95.0

24. Interação Dominante
 Avalia-se o desempenho de cada loco e nao de cada alelo
 AA = Aa = BB = Bb = 60 unidades
 aa = bb = 10 unidades
P: Genotipos: AABB - P1 x aabb - P2
Fenotipos: 120 unidades 20 unidades
F1: Genotipos: AaBb
Fenotipo: 120 unidades
bb m BB Bb a = d;
d/a = 1,0
= dominância
10 -a 35 +a = d 60 completa

25. Interaçao sobredominante
 O heterozigoto é superior aos homozigotos
 AA = BB = 60 unidades
 aa = bb = 10 unidades
 Aa = Bb = 80 unidades
P: Genotipos: AABB - P1 x aabb - P2
Fenotipos: 120 unidades 20 unidades
F1: Genotipos: AaBb
Fenotipo: 160 unidades
bb m BB Bb
d = 45
0 -a 35 +a 60 80 d/a = 45/25 = 1,8
d

26. Heterose – Obtenção de híbridos
 Heterose ou vigor hibrido é definida pela
expressão:
 h = F1 – P1 + P2
2
 F2 = F1 – h F3 = F2 - h
2 4

27. Heterose
P: Genotipos: AABB - P1 x aabb - P2
Fenotipos: 120 unidades 20 unidades
F1: Genotipos: AaBb
Fenotipo: 160 unidades
Heterose será: h = 120 – 120 + 20 = 120 – 70 = 50 unidades
2
Média na geração F2 = 120 – 50 = 96 unidades
2

28. Qual o tipo de interação predominante?
 Compara-se a média dos progenitores com a media das
gerações F1 e F2:
P1 = 445 mg; P2=179mg; F1= 279 mg; F2= 266mg
Media dos progenitores = 445 + 179 = 312 mg
2
Interação aditiva = F1 = F2 = media dos progenitores
 Ocorrência em campo, os valores oscilam devido ao erro
experimental e desvio padrao.
 Analisa-se as medias e verifica se estatisticamente as médias
são iguais.

30. Estimativa dos componentes de
variância
 Para o melhoramento, não interessa conhecer
somente os fenótipos individuais das plantas
mas, principalmente, as diferenças entre os
fenótipos ou a variabilidade que se expressa
entre os indivíduos.
 Para quantificar a variabilidade utiliza-se da
estatística conhecida como variância, que é uma
medida da dispersão dos dados.
 Quanto mais dispersos os dados em torno da
média, maior a variância.

32. Estimativas das variâncias
VP1 = 482,76 mg
VP2 = 132,80 mg
VF1 = 323, 68 mg
VF2 = 2220,98 mg
VRC1 = 2401,00 mg
VRC2 = 831,76 mg
Considera-se que a variância observada no P1, P2 e F1 é toda
ambiental (E)
Assim, estimamos a variancia ambiental (VE)
VE = (VP1 + VP2 + VF1) / 3 = 482,76 + 132,80 + 323,68 = 313,08
3

33. Variância fenotípica da geração F2 (VF2)
 Dois componentes:
 1 ambiental (VE);
 1 segregaçao da recombinação dos genes que
é a variancia genetica (VG)
 VF2 = variação fenotipica da geraçao F2
 VE = variaçao ambiental
 VG = variaçao genética
 VG = VF2 – VE = 2220,98 – 313,08 = 1907,90

34. Variância genética na F2
 Componentes:
 Efeito aditivo (VA)
 Efeito de dominancia (VD)
 VF2 = VA + VD
 (VRC1 + VRC2) = VA + 2.VD
 VF2 = 2220,98 = VA + VD + VE
(VRC1+VRC2) = (2401,00 + 831,76) = 3232,76 = VA + 2VD + 2VE
 Sendo assim: VA = 2VF2 – (VRC1 + VRC)
VA = 1.209,20
Como VE = 313,08, estimamos a VD = VF2 – VA – VE = 698,70

35. Estimativas dos parâmetros
genéticos
 Coeficiente de Herdabilidade (h2)
 Exemplo: Feijoeiro
 Caracteres de alta herdabilidade:
 Número de vagens por planta (0,87 ou 87%)
 Número de sementes por vagem (0,94 ou 94%)
 Peso de sementes (0,99 ou 99%)
 Caráter de baixa herdabilidade:
 Produção de grãos (0,46 ou 46%)

37. Herdabilidade
 Herdabilidade no sentido amplo (ha2):
 adequada para plantas de propagação vegetativa
(toda a variação genética é transmitida à
descendência)
 Herdabilidade no sentido restrito (hr2):
 plantas de propagação sexuada (variação genética
pode estar dividida entre os efeitos aditivos e
dominantes)

38. Herdabilidade
 (ha2) = VG x 100 = VF2 – VE x 100
VF2 VF
= VF2 – VE X 100 = 2220,98 – 313,08 X 100 = 85,90%
VF2 2220,98
 (hr2) = VA X 100 = 2.VF2 – (VRC1 + VRC2) X 100
VF2 VF2
= 2 X 2220,98 – (2401,00 + 831,76) X 100 = 54,44%
2220,98

39. Observações sobre herdabilidade
 A herdabilidade não é apenas propriedade do
caráter, mas também da população e das
condições ambientais
 55,54% da variação fenotípica do peso de
sementes é devida a variação genetica aditiva
 A herdabilidade pode ser aumentada não
somente pela introduçao de mais variação
genética na população, mas pelas condições
experimentais.

40. Utilidades da herdabilidade
 Permitir estimar o ganho genético
com a seleção de novos individuos.
 Permite escolher o metodo de
seleção mais eficiente
 A seleção pode ser realizada já na F2
desde que apresente variabilidade
genética.

41. Exemplo: Obter nova população em que o peso
medio dos grãos de feijão seja maior que os obtidos
na F2.
 Na F2 o peso médio foi de 266 mg
 Amplitude de variaçao: 160 a 390 mg

Selecionamos o peso médio de 350 mg ou +
 Qual sera o peso médio da nova população (Mm)
descendentes dos individuos selecionados?
 Qual será o progresso genético (∆g)?
 E a população a ser submetida a seleção (Mo)

42. Estimativa do ganho genético (∆ g)
 Mm = Mo + ∆g
 ∆g = hr2 . ds
 ds = é o diferencial de seleção, ou seja, a
superioridade dos indivíduos selecionados
em relação a todos os indivíduos da
população.
 Ms = Media dos indivíduos selecionados

43.  Ms = (6x350) + (2x360) + (2x370) + (1x380) + (2x390) = 363,08 mg
13
E o diferencial de seleçao é :
Ds = Ms – Mo = 363,08 – 266,00 = 97,08 mg
Sendo assim, ∆g = 0,5444 x 97,08 = 52,85 mg
Mm = 266,00 + 52,85 = 318,mg
Res.: Esta será a média esperada da nova população, se forem
selecionados os indivíduos com peso médio dos grão superiores a
350 mg

44. Estimativa de número de poligenes
 Importante para estudo de herança dos
caracteres quantitativos
 Utiliza-se variâncias genéticas:
VGF2 = 1 (P1 – P2)2
8 n
n = (P1 – P2)2
8VGF2

45. Exemplo:
 P1 = 445 mg
 P2 = 179 mg
 VGF2 = 1907,90
n = (445 – 179) = 4,63 = 5 genes
8x1907,90