Post on 07-Jun-2015
A Importância da Matriz de Parentesco na Avaliação Genética
Carina Ubirajara de Faria UFU
Uberlândia, 2014
Princípio do Melhoramento Genético
Desempenho = Genótipo + Ambiente
Temos o interesse no genótipo dos animais, pois animais com genótipos superiores PODEM produzir progênies superiores
Princípio do Melhoramento Genético
Desempenho = Valor Genotípico + Ambiente
Efeito dos Genes + Combinações Gênicas
Não é transmitido para a progênie
Valor Genético
Princípio do Melhoramento Genético
P = G + E
Diferentes Genótipos...
Princípio do Melhoramento Genético
Progênie Valor Genotípico
Pai Valor Genotípico
Mãe Valor Genotípico
Transmite 50% dos genes e não as
combinações gênicas
½ dos Genes do Pai + ½ dos Genes da Mãe + Novas
Combinações Gênicas
Transmite 50% dos genes e não as
combinações gênicas
½ ½
Valor Genético
Os pais não transmitem os seus genótipos aos descendentes, o que se transmite é uma amostra aleatória
da metade dos seus genes
Um mesmo animal produz milhares de gametas com materiais genéticos diferentes
Segregação Mendeliana
1 bovino pode produzir mais de 1,07 bilhões de gametas (½ do material genético) diferentes.
Valor Genético
A B C D E
a b c d e
a b c d e
A B C d e
A B C D E
A B C d e
Pai/Touro Mãe/Matriz
Progênie A
Genótipo Genótipo
Genótipo
Valor Genético
A B C D E
a b c d e
a b c d e
A B C d e
Pai/Touro Mãe/Matriz
Progênie B
a b c d e
a b c d e
Genótipo Genótipo
Genótipo
Valor Genético
A B C D E
a b c d e
a b c d e
A B C d e
Pai/Touro Mãe/Matriz
Progênie C
A B c D e
a b c d e
Genótipo Genótipo
Genótipo
Valor Genético
A B C D E
a b c d e
Pai/Touro
Progênies (½ dos genes do Touro)
A B c D e
a b c d e
a b c d e
a b c d e
A B C D E
A B C d e
Receberam gametas diferentes e são genótipos diferentes
A
B
C
Diferença Esperada na Progênie (DEP)
DEP = ½ do Valor Genético
DEP
A DEP é a predição da média do valor genético de todos os gametas produzidos por um animal.
Ferramenta para Comparação e Classificação de Animais
Seleção
Touro A Touro B
+10 kg -5 kg
Mesmo Lote de Vacas
Diferença Média de 15 Kg na Progênie
Diferença Esperada na Progênie (DEP)
Valor Genético
Como predizer o valor genético dos animais de forma confiável?
P = G + E
Valor Genético + CG /
Transmitido para a Progênie
Predição do Valor Genético
Os valores genéticos dos animais serão preditos a partir de informações fenotípicas
dos animais
Fontes de informação:
Fenótipo do próprio animal
Fenótipos dos ancestrais e colaterais
Fenótipo da progênie
A combinação de todas essas informações leva ao BLUP
Relação de Parentesco
Animal
Pai
Mãe
Avô Materno
Coeficiente de parentesco (Animal, Pai) = 0,50 Coeficiente de parentesco (Animal, Mãe) = 0,50 Coeficiente de parentesco (Animal, Avô Materno) = 0,25
Fonte: Garcia, (2009)
Predição do Valor Genético
Animal
Pai/Touro Mãe/Matriz
1 Progênie
½ dos genes
½ dos genes
½ dos genes
h h
h
Fenótipo Fenótipo
Fenótipo
Fenótipo
Relação do fenótipo da progênie com o genótipo do animal é 1(0,5)h
Predição do Valor Genético
Animal
Pai/Touro Mãe/Matriz
5 Progênies
½ dos genes
½ dos genes
½ dos genes
h h
h
Fenótipo Fenótipo
Aumenta o peso dessa informação
Fenótipo
Relação do fenótipo da progênie com o genótipo
do animal é 5(0,5)h
Predição do Valor Genético
Animal
Pai/Touro Mãe/Matriz
20 Progênies
½ dos genes
½ dos genes
½ dos genes
h h
h
Fenótipo Fenótipo
Fenótipo
Maior o peso dessa informação
Relação do fenótipo da progênie com o genótipo
do animal é 20(0,5)h
Predição do Valor Genético
F E
D C
B A
Animal
Fenótipo
Relação de parentesco do Animal com o
Indivíduo F de 0,0156
Predição do Valor Genético
Quanto mais informações SEGURAS melhor é a predição do valor genético
Informações de desempenho: coleta adequada de dados de campo
Informações de parentesco: genealogia correta dos animais
Informações de ambiente: formação de grupos contemporâneos
ESCRITURAÇÃO ZOOTÉCNICA
Predição dos Valores Genéticos
Rebanho 1 Rebanho 2
Rebanho 4 Rebanho 3
A
B
C E
F
G
D J
H
I
K
x
DEPs
DEP pedigree DEP interina DEP progênie
Informações pais/parentes pais/parentes
performance própria
pais/parentes performance própria
performance progênies
Uso Animais muito jovens
TE/FIV Acasalamentos (PAG)
Animais jovens Animais sem progênies
Animais com progênies
Acurácia Muito baixa Baixa Média a Alta
INFORMAÇÕES UTILIZADAS
Modelo de Avaliação Genética
Valor Fenotípico =
Efeitos de Ambiente +
Efeitos Genéticos +
Efeitos Residuais
Modelo Estatístico
Modelo Matricial
eZaXY
P = G + E
Modelo Animal
Os valores genéticos dos animais são obtidos com a
máxima precisão possível, utilizando as informações dos
próprios animais e também de seus parentes e
considerando também a correção dos dados observados,
para os efeitos ambientais identificáveis.
Modelo Animal
eZaXy
YZ
YX
BLUP
BLUE
AZZXZ
ZXXX'
'
1''
''
A metodologia BLUP proporciona uma combinação de todas as
informações disponíveis com ponderações apropriadas para cada fonte
de informação do indivíduo. Essas informações são sumarizadas em um
único valor que é o valor genético.
Modelo Animal
Herdabilidade Nº Filhos Animal Pais Filhos
0,10 0 6% 94% 0%
0,50 0 34% 66% 0%
0,10 1 4% 77% 19%
0,50 1 29% 57% 14%
0,10 5 3% 43% 54%
0,50 5 18% 36% 46%
0,10 20 1% 17% 82%
0,50 20 8% 15% 77%
Adaptado de Ledic (2011)
Influência das informações de parentesco na predição de valores genéticos
Avaliação Genética
Correta descrição do sistema de manejo em que os animais foram submetidos
A qualidade dos dados é premissa básica para o processo de avaliação genética
Informação do parentesco genético entre todos os pares de animais em avaliação
Matriz de Parentesco
A inclusão da matriz de parentesco genético entre os animais permite maior conexão entre os diferentes grupos contemporâneos. Possibilita a conexão de gerações distintas e a comparação de animais de diferentes idades. Permite a correção para mérito genético dos animais que formam os pares. O mérito genético obtido do touro é corrigido para o mérito genético das vacas com as quais este touro foi acasalado. Permite a obtenção de preditores mais acurados.
Matriz de Parentesco
A inclusão da Matriz de Parentesco traz vantagens ao
processo de avaliação genética por aumentar a acurácia.
As informações dos parentes são importantes para
contribuir na avaliação do animal pelo seu valor genético.
O nível de influência depende do grau de parentesco
entre os indivíduos.
Informação
TOURO
Pai do Touro? Avô Materno?
Provas Zootécnicas?
DEPs?
Progênie?
Exemplo
A
D
B
C
X
Y
170 Kg
180 Kg
210 Kg
200 Kg
eZaXy
YZ
YX
BLUP
BLUE
AZZXZ
ZXXX'
'
1''
''
Modelo Animal
01
10
10
01
00
00
x
1 2
X
Y
A
B
C
D
100000
010000
001000
000100
000000
000000
z
X
Y
A
B
C
D
X Y A B C D
210
170
180
200
0
0
Y
X
Y
A
B
C
D
20
02' XX
011000
100100'X
Modelo Animal
YZ
YX
BLUP
BLUE
AZZXZ
ZXXX'
'
1''
''
Modelo Animal
011000
100100'ZX
10
01
01
10
00
00
' XZ
100000
010000
001000
000100
000000
000000
'ZZ
Modelo Animal
Modelo Animal
YZ
YX
BLUP
BLUE
AZZXZ
ZXXX'
'
1''
''
33,21
2
2
h
h
350
410'YX
210
170
180
200
0
0
'YZ
Modelo Animal
1
01
125,001
5,0025,01
25,005,001
25,005,05,001
A
X Y A B C D
X Y A
B C D
Modelo Animal
210
170
180
200
0
0
350
410
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
33,20066,00001
02000010
00301110
66,00066,2066,001
00105,15,000
00166,05,083,100
01100020
10010002
2
1
D
C
B
A
Y
X
GC
GC
a
a
a
a
a
a
Modelo Animal
210
170
180
200
0
0
350
410
907,0035,0107,0569,0017,0269,0071,0738,0
035,0749,0248,0056,0125,0122,0499,0046,0
107,0248,0746,0169,0375,0366,0497,0138,0
569,0056,0169,0898,0028,0424,0113,0734,0
017,0125,0375,0028,0937,0061,0250,0023,0
269,0122,0366,0424,0061,0916,0244,0346,0
071,0497,0497,0113,0250,0244,0998,0092,0
738,0046,0138,0734,0023,0346,0092,0236,1
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
2
1
D
C
B
A
Y
X
GC
GC
a
a
a
a
a
a
Modelo Animal
04,2
60,2
17,2
07,1
30,1
44,0
175
204
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
2
1
D
C
B
A
Y
X
GC
GC
a
a
a
a
a
a
Valores Genéticos
Considerações Finais
As informações da matriz de parentesco são fundamentais para a avaliação genética. São utilizadas pelos Programas de Melhoramento Genético nas predições dos valores genéticos. Programas de seleção em bovinos de leite também tem utilizado o modelo animal em virtude dos benefícios da Matriz de Parentesco. Atenção a qualidade da informação. Genealogia correta, informação dos fatores ambientais e adequada coleta de dados fenotípicos.
carinauf@famev.ufu.br
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