Genética quantitativa Genética de características com herança complexa MODOS DE AÇÃO GÊNICA.
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Genética quantitativaGenética de características com
herança complexa
MODOS DE AÇÃO GÊNICA
• A maioria das características variáveis com componentes genéticos tem variação quantitativa. (Peso, altura, índice de massa corpórea, atividade metabólica, QI, caracteres biométricos, etc.)
Distribuição descontínua
Codominância ouEfeito aditivo
Caráter simples: Cor de flores
Nilson-Ehle: Experimentos com a cor do grão de trigo2 pares de “FATORES” ( DOIS LOCOS)VV VV = Vermelho muito escuroVV Vv = Vermelho escuroVV vv = Vermelho médioVv vv = Vermelho clarovv vv = Branco Doses de pigmento.Outros experimentos = Peso do grão de feijão; número de grãos na espiga de milho.
Característica mais complexa: 3 locos com efeito aditivo (trigo)
aabbcc AABBCC
AaBbCC
Efeitos genéticos em características
quantitativas
Características de herança complexa: efeitos genéticos e não genéticos
Média e variância de uma distribuição
QUANTITATIVAS QUALITATIVA
São controladas por muitos pares de genes;O efeito individual do gene sobre a característica é pequeno;Sofrem grande influência do ambiente (P = G + E);Têm distribuição fenotípica contínua;
São controladas por poucos pares de genes (geralmente um);O efeito individual do gene sobre a característica é grande;Sofrem pequena ou nenhuma influência do ambiente (P = G);Têm distribuição fenotípica discreta;
DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS
DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVASExemplos:Quantitativas Pesos dos animais em diferentes idades; altura dos indivíduos; quilos de leite produzidos por dia; quilos de leite produzidos por lactação; duração da lactação; quilos de mel produzidos; peso dos ovos; conversão alimentar...Qualitativas Cor da pelagem; cor da plumagem (algumas raças); tipo de proteína do leite; grupo sangüíneo...
DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS
Caracteres de limiar ou merísticos: São aqueles caracteres com distribuição discreta, mas que têm herança multifatorial.
Ex: número de filhotes por ninhada; número de ovos por ciclo de postura; resistência às doenças...
Pergunta:
Se duas populações têm médias fenotípicas diferentes, a causa tem natureza genética ou ambiental?
Nature vs. Nurture (Natureza ou criação?)
Como saber?
A variação é genética ou ambiental?
Cultive indivíduos de populações com diferentes médias fenotípicas em um mesmo ambiente
Cultive indivíduos com o mesmo genótipo em diferentes condições.
Efeitos genéticos e não genéticos em caracteres quantitativos
Expressos em termos de variância genética e não genética
Tipos de variância
Variância fenotípica: é a variância total da população. Inclui efeitos genéticos e não
genéticos.
Variância genotípica: é a variância que é devida às diferenças genotípicas existente entre os indivíduos da população. Exclui a variação causada por fatores ambeintais.
Variância fenotípica
Var = 61 cm2
Variância Variância Variância Fenotípica Genotípica Ambiental VP = VG + VE
Média = 1,72 m
Variância genética = Variância aditiva + Variância de dominância + Variância de epistasia
VG = VA + VD + Vi
VP = VA + VD + V i + VE
O que significam “Variância aditiva” e “Variância de dominância”?
Variância Variância Variância fenotípica genotípica ambiental VP = VG + VE
Valores genotípicosSão as médias dos valores fenotípicos de cada classe genotípica:
Por exemplo, se uma amostra populacional foi separada em três classes genotípicas, AA, Aa e aa, As médias dos valores fenotípicos de cada genótipo será o seu valor genotípico:
AA Aa aa33,7 21,5 17,4
Efeito aditivo
AA Aa aa
O valor genotípico do heterozigoto é a média dos valores genotípicos dos homozigotos. Cada alelo “a” adiciona um valor constante, daí o nome.
Teremos:
Genótipo aa Aa AA
Valor genotipico 6 8 10
0
2
4
6
8
10
12
1 2 3
Número de alelos favoráveis no genótipo
Va
lor
ge
no
típ
ico
AÇÃO GÊNICA ADITIVA
Supondo:A = 5; a = 3
A parte da variância genotípica explicada pela regressão dos valores genotípicos sobre o número de alelos favoráveis no genótipo é denominada VARIÂNCIA ADITIVA (2
A). Neste tipo de ação gênica, pelo fenótipo podemos avaliar o valor do indivíduo como reprodutor.
Efeito de dominância
AA
Aa
aa
O valor genotípico do heterozigoto é igual ao valor genotípico de um dos homozigotos. O alelo “A” domina sobre o alelo “a”, bastando haver um único “A” para a manifestação do fenótipo.
Teremos:
Genótipo aa Aa AA
Valor genotipico 6 10 10
0
2
4
6
8
10
12
1 2 3
Número de alelos favoráveis no genótipo
Va
lor
ge
no
típ
ico
Desvio atribuído à dominância
2) Dominância completa:Supondo:A = 5; a = 3
A parte da variância genotípica explicada pelos desvios da regressão dos valores genotípicos sobre o número de alelos favoráveis no genótipo é denominada VARIÂNCIA DE DOMINÂNCIA (2
D). Quando ocorre este tipo de ação gênica, pelo fenótipo NÃO podemos avaliar COM SEGURANÇA o valor do indivíduo como reprodutor, pois o heterozigoto terá o mesmo valor do homozigoto dominante.
Efeito parcialmente dominante
AA Aa aa
O valor genotípico do heterozigoto está entre a média dos valores genotípicos dos homozigotos e o valor de um deles.
Média(Aa, aa)
Outros “complicadores”
Epistasia = interação entre alelos de locos diferentes
Pleiotropia = efeito de um loco sobre mais de um caráter
A parte da variância genotípica causada pelas interações entre genes não alélicos é denominada VARIÂNCIA DE EPISTASIA (2
I).
Uma vez que o valor genotípico de um indivíduo é formado pelo conjunto de seus genes e suas interações, alélicas e não alélicas, podemos dizer que a variância genotípica será:
S2G = S2
A + S2D + S2
I
Portanto:
S2P = S2
A + S2D + S2
I + S2E + { Cov}
Onde:S2
P = Variância fenotípica;
S2A =Variância aditiva;
S2D = Variância devida à dominância;
S2I = Variância devida à epistasia;
S2E = Variância devida ao ambiente;
{ Cov} = Soma das diferentes covariâncias;