Interação genótipo-ambiente

Transcrição

1 Interação genótipo-ambiente Fabio Luiz Buranelo Toral Departamento de Zootecnia Escola de Veterinária / UFMG Belo Horizonte, MG 2017 / 1 (8/6/2017)

2 As diferenças gené7cas entre os indivíduos variam de acordo com o ambiente. A IGA é mais importante para espécies criadas em ambientes menos controlados pelo homem. A IGA é mais importante para caracterís7cas de baixa herdabilidade (Raidan et al., 2015).

3 Fonte: Milkpoint.com Fonte: Pecuaria.com

4 Fonte: Google imagens

5 Fonte: Ministério da agricultura Centro de produções técnicas

6 An overview of the flow of informa7on from DNA to protein in eukaryote 2010 Nature Educa7on (hrp://

7 IGA x expressão gênica Tabela 1. Distribuição dos genes com expressão alterada 1 pela restrição alimentar total durante 48 horas em tecido mamário de cabras Alpinas em categorias funcionais Categoria funcional Redução Aumento Ciclo, proliferação, diferenciação e morte celular 11 0 Metabolismo e transporte de proteínas e lipídeos 20 5 Regulação da transcrição e metabolismo de RNA 8 2 Processos biológicos desconhecidos 36 4 Outros 66 9 Total P<0,05 pelos testes t de Student ou Mann-Whytney. Microarranjo com marcas expressas, do total de Adaptado de Ollier et al. (2007). 7

8 IGA x expressão gênica Resposta ao estresse Reparação de DNA Reparação de proteína Ciclo celular Metabolismo Proteínas estruturais Genes com expressão aumentada (A) ou reduzida (B) em 1, 2 e 4 horas após o início do estresse calórico (42 0 C no dia 7 de incubação) em células epiteliais mamárias de bovinos cul7vadas em gel de colágeno. Adaptado de Collier et al. (2006).

9 ü Qual o melhor ambiente para selecionar os animais que serão pais da próxima geração? Ambiente Favorável X Ambiente Desfavorável

10 Sempre que possível, a seleção deve ser realizada em ambiente semelhante ao ambiente de criação das progênies.

11 Evolvability (CV a ) do GMD de bovinos Nelore sob alta e baixa cargas de parasitos

12 Técnicas para análise da IGA Análises mul7caracterís7cas Normas de reação

13 Análise multicaracterística r E T1 r 2 E A E 1 2 T G 1 G 2 h 1 h 2 Peso aos 550 dias no Ambiente 1 P P 1 2 r p Peso aos 550 dias no ambiente 2

14 ü Alta correlação genética: As diferenças entre os genótipos permanecem aproximadamente constantes, independente dos ambientes de comparação. ü Baixa correlação genética: As diferenças entre os genótipos variam de acordo com os ambientes de comparação.

15 Norma de reação Y = 0, ,0004X Y = 0,0197 0,0012X

16 Norma de reação Existe um gradiente ambiental Animais mais robustos (ver Bull 1) Animais mais sensíveis, ou plás7cos

17 Situações práticas para estudo da interação genótipo-ambiente

18 Fenó7po Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 6 A Ambiente B Nenhuma alteração na ordem de classificação Nenhuma alteração na variância

19 Fenó7po Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 6 A Ambiente B Nenhuma alteração na ordem de classificação Nenhuma alteração na variância

20 Fenó7po A Ambiente B Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 Nenhuma alteração na ordem de classificação Nenhuma alteração na variância

21 Fenó7po A Ambiente B Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 Nenhuma alteração na ordem de classificação Alteração na variância

22 Fenó7po A Ambiente B Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 Alteração na ordem de classificação Alteração na variância

23 Fenó7po A Ambiente B Genó7po 1 Genó7po 2 Genó7po 3 Alteração na ordem de classificação Nenhuma alteração na variância

24 Herdabilidades e correlações genéticas para produção de leite na raça Holandesa de acordo com o nível de produção Níveis Herdabilidades Correlações (h 2 ) (r A ) Baixo (B) 0,58 B x M = 0,42 Médio (M) 0,26 B x A = 0,59 Alto (A) 0,32 M x A = 0,98 Fonte: Rorato et al. (2000). Revista Brasileira de Zootecnia, v.29, p

25 Herdabilidades (diagonal) e correlações gené7cas (acima da diagonal) para peso aos 168 dias de idade em 7lápias do Nilo em três sistemas de criação Biofloco Recirculação Tanque rede Biofloco 0,82 0,99 0,83 Recirculação - 0,62 0,88 Tanque rede - - 0,78 Turra et al. (2016).

26 Produção de leite por dia de vida útil produtiva em diferentes grupos genéticos Guzerá x Holandês 9 Produção de leite por dia de vida ú7l produ7va (kg/dia) , ,5 100 Fração de Holandês (%) Alto Baixo Fonte: Adaptado de Madalena et al. (1990). Journal of Dairy Science, v.73, p

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28 Calculando a mudança gené7ca em um ambiente a par7r da seleção realizada em outro ambiente 28

29 Exemplo com dados de peso ao final do teste Ambiente 1 (pasto) Ambiente 2 (confinamento) Variância gené7ca adi7va Variância residual Variância fenotpica Covariância gené7ca 406 Herdabilidade 0,44 0,50 Correlação gené7ca 0,75 Percentual de indivíduos selecionados (apenas machos) 5% 20% Intensidade de seleção (i)* 2,06 1,40 *Ao assumir que a seleção será realizada apenas sobre os machos, o valor da intensidade de seleção deve ser dividido por 2 nos cálculos. 29

30 Calculando a mudança gené7ca em um ambiente (confinamento) a par7r da seleção realizada em outro ambiente (pasto) 30

31 Cálculo da resposta direta à seleção (no confinamento) 31

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33 Pode haver diferenças nas intensidades de seleção de um ambiente para outro. É possível haver diferenças nas variâncias e herdabilidade das caracterís7cas, em função do ambiente. A correlação gené7ca entre as caracterís7cas avaliadas nos diferentes ambientes pode ser nula, moderada ou alta. 33

34 Considerações finais Diferenças entre ambientes Herdabilidade Correlação gené7ca Intensidade de seleção 34