Herdabilidade

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Herdabilidade

  1. 1. Universidade Federal Rural de Pernambuco Unidade Acadêmica de Garanhuns Melhoramento Genético Animal 1 - Zootecnia Herdabilidade Prof. Erik Amazonas de Almeida erik.almeida@gmail.com 23.05.2011Tuesday, May 24, 2011 2
  2. 2. Até agora… • Herança Mendeliana • Monogênica / PoligênicaTuesday, May 24, 2011 3
  3. 3. Até agora… – Frequência, média e variância;Tuesday, May 24, 2011 4
  4. 4. Até agora… Caracteres Qualitativos Caracteres QuantitativosTuesday, May 24, 2011 5
  5. 5. Até agora… Caracteres Qualitativos Caracteres Quantitativos Não aditiva Genes AditivosTuesday, May 24, 2011 5
  6. 6. Herdabilidade 1. Definição‣ Definido por Jay Lush na década de 40:‣ h2 = extensão na qual as diferenças observadas no desempenho dos animais são devidas à hereditariedade.‣ h2 = proporção da variância total que é atribuída às diferenças nos valores genéticos dos indivíduos.‣ h2 = regressão do valor fenotípico (VP) do indivíduo sobre seu valor genético (VG).‣ h2 = grau de semelhança entre a progênie e seus pais para uma dada característica.‣ h = medida da força, consistência e acurácia entre o VG e o VP dos indivíduos para uma dada característica de uma população (raiz quadrada da h2).Tuesday, May 24, 2011 6
  7. 7. Herdabilidade 1. Definição Qual a importância? A causa da diferença de produção entre dois animais precisa ser definida quanto a origem: - Genética - AmbientalTuesday, May 24, 2011 7
  8. 8. Herdabilidade 1. Definição Qual a importância? Quanto da SUPERIORIDADE dos animais será transmitida aos descendentes!Tuesday, May 24, 2011 7
  9. 9. Herdabilidade 1. Definição Composição da variação fenotípica VP = VG + VE VP = Variação Fenotípica VG = Variação Genética VE = Variação Ambiental ADITIVA DOMINÂNCIA INTERAÇÃO VG = VA + VD + VITuesday, May 24, 2011 10
  10. 10. Herdabilidade 1. Definição VP = VA + VD + VI + VE Herdabilidade representa o quanto as diferenças genéticas entre os indivíduos são responsáveis pela variação Fenotípica observada. 2 VG Herdabilidade em h = sentido AMPLO: VP 2 VA + VD + VI h = VA + VD + VI + VETuesday, May 24, 2011 11
  11. 11. Herdabilidade 1. Definição Caracteres Qualitativos Caracteres Quantitativos Não aditiva Genes AditivosTuesday, May 24, 2011 12
  12. 12. Herdabilidade 1. Definição Caracteres Quantitativos Genes AditivosTuesday, May 24, 2011 12
  13. 13. Herdabilidade 1. DefiniçãoHerdabilidade emsentido RESTRITO 2 VA h = VP 2 VA h = VA + VD + VI + VE 0≤ h 2 ≤1 ou h 2 = 0 – 100%Tuesday, May 24, 2011 13
  14. 14. Herdabilidade 1. Definição 2 VA ‣ Herdabilidade define a importância relativa dos efeitos genéticos na h = expressão do caráter VP ‣ h2 = 0 ! A variação do caráter não é genética aditiva. Seleção ineficaz. Isso NÃO significa que os genes são irrelevantes, mas que, na população estudada, não há variação genética nos loci relevantes ou que os ambientes nos quais a população se desenvolveu eram tais que os genótipos diferentes tinham o mesmo fenótipo. Em outras populações ou ambientes, a mesma característica pode ser herdável!!!! ‣ h2 = 1 ! Não há variação ambiental, nem interações alélicas. Valor fenotípico será igual ao valor genotípico. Seleção eficaz. ‣ Se houver herdabilidade (h2 ≠ 0), então, na população avaliada e nos ambientes nos quais os organismos se desenvolveram, as diferenças genéticas influenciaram a variação entre os indivíduos; logo, as diferenças genéticas são significativas para a característica ‣ Principalmente: tem função preditiva para os valores genéticos ! maior confiança do valor fenotípico como referencial para o valor genético. Â = Valor genético Â= h2 xP P = Valor fenotípicoTuesday, May 24, 2011 14
  15. 15. Herdabilidade 1. Definição Exemplo Â= h 2 xP Â = 0.25 x 100 Â = 25 Va l o r G e n é t i c o e fenotípico são sempre expressos como desvios da média da população.Tuesday, May 24, 2011 15
  16. 16. Herdabilidade 1. Definição ‣ Herdabilidade aumenta quando a variância genética aumenta. ‣ Herdabilidade diminui quando a variância ambiental aumenta. ‣ Logo… ‣ Introdução de animais ⇡ a variância genética e ⇡ h2 ‣ Seleção efetiva ⇣ variância genética podendo ⇣ h2 ‣ Cossanguinidade ⇣ variância genética ! ⇣ h2Tuesday, May 24, 2011 16
  17. 17. Herdabilidade 2. Exemplos Falconer & Mackay, 1996Tuesday, May 24, 2011 17
  18. 18. Herdabilidade 3. Consideraçoes! 1. Herdabilidade não indica o quanto da característica é determinada por genes. Herdabilidade lida com variância da população. E se não houver variância? 2. Indivíduos não possuem herdabilidade. Herdabilidade é uma medida estatística da variância populacional. 3. Valores de herdabilidade não são universais nem estáveis. Herdabilidade depende da característica E da população. 4. Alta Herdabilidade não significa que o ambiente não interessa! Herdabilidade é população-dependente. Se o ambiente da população não for variável, então a maior parte da variação no fenótipo não será devido a diferenças ambientais.Tuesday, May 24, 2011 18
  19. 19. Herdabilidade 4. Estimação Métodos de Estimação da Herdabilidade 1. Herdabilidade Efetiva, ou Real: Razão do ganho genético na progênie e o diferencial de seleção aplicado nos pais: ΔS ΔG 2 ΔG h = ΔSTuesday, May 24, 2011 19
  20. 20. Herdabilidade 4. Estimação Métodos de Estimação da Herdabilidade 2. Herdabilidade com base na semelhança entre parentes: A semelhança entre pai e filho estima ! da VA da população ! proporção de genes compartilhados. a. Semelhança entre pais e filhos: análise de regressão, precisa ter os dados dos pais. b. meio-irmãos (mesmo pai, mães diferentes): análise da variância. c. irmãos completos.Tuesday, May 24, 2011 20
  21. 21. Herdabilidade 4. Estimação Semelhança entre Pais e Filhos a. Semelhança entre pais (x ) e filhos (y): Análise da Correlação: ou Regressão: y = a + bxTuesday, May 24, 2011 21
  22. 22. Herdabilidade 4. Estimação Semelhança entre Pais e Filhos a. Semelhança entre pais (x ) e filhos (y): Exemplo em R - regressãoTuesday, May 24, 2011 22
  23. 23. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância Meio-irmãos: yij = µ + Ri + e yij = medida fenotípica do caráter na progênie j do reprodutor i µ = média geral, comum a todos indivíduos Ri = efeito do reprodutor i e = erro associado ao indivíduo j dentro do reprodutor iTuesday, May 24, 2011 23
  24. 24. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância yij = µ + Ri + e Meio-irmãos: Tabela de análise da variância. Fonte variação GL SQ QM E(QM) Entre Reprodutores r-1 SQR QMR σe2 + k σr2 Dentro da Progenie N-r SQE QME σe2 Total N-1 SQTotal k = número médio de progênies por reprodutor (ponderação)Tuesday, May 24, 2011 24
  25. 25. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância yij = µ + Ri + e Meio-irmãos: Tabela de análise da variância. Fonte variação GL SQ QM E(QM) Entre Reprodutores r-1 SQR QMR σe2 + k σr2 Dentro da Progenie N-r SQE QME σe2 Total N-1 SQTotal k = número médio de progênies por reprodutor (ponderação) r = total de reprodutores N = total da progênieTuesday, May 24, 2011 25
  26. 26. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância yij = µ + Ri + e Meio-irmãos: Exemplo Touros Nº de filhos A 8 B 4 C 5 D 6 E 8 r = total de reprodutores N = total da progênieTuesday, May 24, 2011 26
  27. 27. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância Meio-irmãos: Exemplo yij = µ + Ri + e 279 = µ + Ri + eA! B! C! D270!282!280!295 1285!275!278!299 2 Fonte GL SQ QM E(QM)289!280!300!270 3 variação279!258!296!300 4297!265!289!289 5 Entre Touros r-1 3 SQR 1683.27 QMR 561.09 σe2 37.37 σr2 +k278!278!295!283 6 Dentro da340!283!296!279 7 Progenie N36 r - 6744.50 SQE 187.35 QME σe2 187.35285!248!285!276 8 Total N391 - 8427.77 SQTotal288!270!270!284 9269!281!275!288 10 37.37% ! Semelhança entre pais e filhosTuesday, May 24, 2011 27
  28. 28. Herdabilidade 4. Estimação Meio-Irmãos - Análise da Variância Meio-irmãos: Exemplo 37.37 %Tuesday, May 24, 2011 28
  29. 29. Herdabilidade 4. Estimação Métodos de Estimação da Herdabilidade Irmãos completos: + reprodutora (mãe) Fonte variação GL SQ QM E(QM) Entre Reprodutores -1 SQs QMs σe2 + k2 σd2 + k3 σs2 Entre Reprodutoras ( - 1) SQd QMd σe2 + k2 σd2 Dentro da Progenie . .(k - 1) SQe QMe σe2 Total N-1 SQTotal k = total de progênie por Fêmea (reprodutriz) (D ! dam) s = sire ! Reprodutor d= dam ! ReprodutrizTuesday, May 24, 2011 29
  30. 30. Herdabilidade 5. Uso ‣ Importância relativa dos efeitos genéticos na expressão do caráter ‣ h2 = 0 ! Seleção ineficaz. ‣ h2 = 1 ! Seleção eficaz. ‣ Permite prever o quanto se espera ganhar em produtividade ao longo das gerações a partir ‣ Predição de valores genéticosTuesday, May 24, 2011 30
  31. 31. Herdabilidade Genes ou ambiente?Tuesday, May 24, 2011 31
  32. 32. Herdabilidade Genes ou ambiente?Tuesday, May 24, 2011 31

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