Base Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Variação Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleção

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1 Aula 0 Base Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Variação Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com INTRODUÇÃO Caracteres qualitativos são controlados por um ou poucos genes (classes fenotípicas distinguíveis umas das outras). Ex.: cor de flor, hipocótilo, textura dos grãos de milho, etc... Caracteres quantitativos são controlados por muitos genes, as classes não são facilmente distinguíveis, havendo uma distribuição contínua do fenótipo. Referem-se a mensurações de quantidades (pesos, volumes, medidas: kg, m, cm, g, m, etc). Aula.1 DISTINÇÃO ENTRE CARACTERES QUANTITATIVOS E QUALITATIVOS Exemplo 1 Primeira geração Qualitativos: Segregações conhecidas: 3:1 ou 1::1 e 9:3:3:1 para um e dois locos, respectivamente; Verde (YY) Amarelo (yy) F 1 100% verdes Dominância, dominância parcial; Os estudos qualitativos são feitos a nível de indivíduos e a interpretação da herança é feita com base na contagem e proporções definidas pelos resultados observados nas descendências dos cruzamentos. Aula. Verde Segunda geração Verde (YY) Mary S. Gibbs (GNN) Aula. (yy) F : ¾ verdes e ¼ amarelas

2 Exemplo Exemplo 3 Milho doce normal doce Num F 33 grãos normais e 97 grãos doces. Cor do tegumento em milho Aula. Aula. Exemplo 4 Quantitativos: Genética Quantitativa é a parte da genética que estuda os caracteres quantitativos, os quais distinguem-se dos caracteres qualitativos em três aspectos. Gene dwarf em arroz Aula. Aula.

3 1. Herança poligênica: os caracteres quantitativos são, em geral, regulados por vários genes;. Estudo a nível de populações e baseado na estimação de parâmetros tais como média, variância e covariância; As características quantitativas são as que exibem variações contínuas (às vezes descontínuas) e são parcialmente de origem não genética; ou seja, são grandemente afetadas pelo ambiente. Exemplos: Produção de grãos, leite, resistência a algumas doenças, altura, peso, etc Variações contínuas e efeito do meio. Aula. Aula. Exemplo 5 Altura da espiga (cm) de 100 plantas F Exemplo 6 Toneladas de cana-de de-açúcar por ha Clone Clone Aula. 1 10, ,60 117, , , , ,31 114, , , , , , , , , , , , , ,67 9 9, , , , , , , , , , , , , , ,66 Aula.

4 Histograma: Altura de Espiga Distribuição Normal Esperada Densidade de Probilidade 0,4 0,3 0, 0,1 0,0 Distribuição Normal X ~ N (100,64) f(x) 0,05 0,04 0,03 0,0 0,01 0,00 N (100,64) N (90,64) N (100,5) N de observações Valores de X X Altura de espiga (cm) Aula. Aula. Presença a de múltiplos m genes Presença a de múltiplos m genes Aula. Aula.

5 Presença a de múltiplos m genes Distribuição normal 1 f(x) = e π 1 x µ Aula. Aula. Efeito do ambiente Caracteres qualitativos pouco influenciados pelo ambiente. Exemplo 7 Caracteres quantitativos muito influenciados pelo ambiente. Como cada loco (gene) é influenciado pelo ambiente, e como são muitos os genes controlando os caracteres, a influência total do ambiente é alta. Existem caracteres mais sensíveis que outros às diferenças ambientais. Aula. A produção de grãos é muito afetada pelo ambiente, enquanto que a precocidade é menos afetada. Aula.

6 NÚMERO DE GENES E GENÓTIPOS N de genes N de alelos N de fenótipos n m = n n + 1 Aula.3 a) Dominância: b) Ação aditiva: c) Ação sobredominante: INTERAÇÕES GÊNICAS F < 1 && =& 1p e F F1 P + P F = 1 1 = e F F1 F < 1 > P1 e F F1 Aula.4 B B µ B 1 B B 1 B 1 d -a +a B B µ B 1 B B 1 B 1 d -a +a Valores genotípicos para o loco B. A contribuição dos homozigotos é dada por ±ae do heterozigoto por d, em relação à média (µ). Interação aditiva d/a = 0; Interação dominante d/a = 1; Interação sobredominante d/a > 1. Aula.4 Aula.4

7 Da mesma maneira que os caracteres qualitativos, os quantitativos apresentam estas interações gênicas. A diferença é que nunca apenas um dos Exemplo 8 Heterose em milho. Caracterí Características Agronômicas Tipo: Híbrido simples Ciclo: Precoce Emergência ao florescimento: 61 dias Emergência à maturação: 16 dias tipos estará envolvido; o que importa para os Porte da planta: Baixo (1,98 a,07) Altura da espiga: Baixa (1,01 a 1,08) caracteres quantitativos é a média destas ações Resistência ao acamamento: Boa Resistência ao quebramento: Boa gênicas. Ação dominante e Reaç Reação a doenç doenças: sobredominante presenç presença de heterose produç produção de hí híbridos. Puccinia polysora Moderadamente resistente Physopela zea Moderadamente resistente Phaeosphaeria maydis Resistente Corn stunt Moderadamente resistente Cercospora Moderadamente resistente Tipo de grão: Semiduro Cor o endosperma: Laranja O BRS 1010 tem como ponto forte a alta produtividade aliada à sanidade de plantas Aula Aula.4.4 Base Gené Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Varia Variaç ção Fenotí Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleç Exemplo 9 Heterose em animais. Égua Aula Aula.4.4 Base Gené Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Varia Variaç ção Fenotí Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleç Exemplo 9 Heterose em animais. Burro Brahman Shorthorn X X Mula Santa Gertrudis Aula Aula.4.4 Base Gené Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Varia Variaç ção Fenotí Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleç Aula Aula.4.4 Base Gené Genética dos Caracteres Qualitativos e Quantitativos, Componentes da Varia Variaç ção Fenotí Fenotípica, Coeficiente de Herdabilidade e Progresso com Seleç

8 CARACTERIZAÇÃO DA HERANÇA A POLIGÊNICA CARACTERIZAÇÃO DA HERANÇA A POLIGÊNICA a)a segregação ocorre para um grande número de genes que controlam o caráter; b) Pequena contribuição de cada gene para um valor total fenotípico; c) Estes genes podem apresentar ações do tipo aditiva, dominante e sobredominante; d) Grande efeito do ambiente sobre a variação fenotípica; Genótipos idênticos fenótipos diferentes; Genótipos diferentes fenótipos idênticos. Aula.5 Aula.5 CARACTERIZAÇÃO DA HERANÇA A POLIGÊNICA COMPONENTES DA VARIAÇÃO FENOTÍPICA e) Pode-se caracterizar o tipo de ação gênica que predomina no controle de um caráter comparando as gerações parentais, F 1 e F ; Importância no uso ou não de híbridos. h f) Devido a ação conjunta da segregação dos genes e do ambiente, a distribuição dos dados de um caráter quantitativo se ajusta a uma distribuição normal. Aula.5 Variância Mede o grau de dispersão dos dados numéricos em torno de um valor médio. n xi = i= 1 n ( x) Variância populacional ( xi x) Aula.6 n = i= 1 n 1 Variância amostral

9 Fenótipo = Genótipo + Ambiente Coeficiente de Herdabilidade (h ) F = G + E F = G + E h = G F = G G + E Podemos encontrar: h = 80% h = 10% F G E = variância fenotípica = variância genotípica = variância ambiental G h % x100 = F Como interpretar? % da variação fenotípica atribuída ao efeito genotípico. Aula.6 Aula.6 Exemplo10 Herdabilidade. PROGRESSO OU GANHO COM SELEÇÃO Caracteres h Peso de gado ao nascer 0,49 Tamanho da fibra de lã de carneiros 0,38 % de chocas de galinhas 0,16 Tamanho da cria de camundongos 0,15 N de vagens por planta (feijão) 0,87 Aula.6 População de milho Indivíduos duos selecionados O progresso ou ganho com seleção refere-se ao incremento na média m da população original. Depende da herdabilidade do caráter e do diferencial de seleção Aula.7

10 X O X S X M BIBLIOGRAFIA 1. Allard, R.W. (1960). Princípios do Melhoramento Genético das Plantas. Editora Edgard Blücher. Capítulos 8, 9 e 10. GS= h ds GS GS% = X o 100 X = média da populaçãooriginal O X = média da populaçãoselecionada S X = média da populaçãomelhorada M ds = diferencial de seleção(x - X ) h = herdabilidade GS = ganhocoma seleção S O. Falconer, D.S. (1987). Introdução à Genética Quantitativa. Editora UFV. 3. Borém, A. Melhoramento de plantas. Viçosa: UFV, Capítulo 5, 453 p. Aula.7 Aula.8 BIBLIOGRAFIA 4. Ramalho, M.A.P.; Santos, J.B.; Pinto, C.A.B.P. Genética na agropecuária. Lavras: UFLA, 001. Capítulo 11, 47 p html. Aula Prática Análise do peso de grãos de milho em gramas por planta: Geração F 1. Obs. Peso Obs. Peso Obs. Peso Fonte: Prof. Claudio Lopes Souza Junior Aula.8 Aula 0

11 Análise do peso de grãos de milho em gramas por planta: Geração F. Obs. Peso Obs. Peso Obs. Peso Obs. Peso Obrigado! baldin@esalq.usp.br Aula 0 Fonte: Prof. Claudio Lopes Souza Junior Aula 0