SELEÇÃO

Seleção: Processo que dá preferência a certos indivíduos para a reprodução da geração seguinte.

Natural: implica na sobrevivência dos indivíduos mais aptos, que não são os mais fortes, mas sim aqueles que produzem o maior número de progênies e sobre a qual o homem não tem controle.

Artificial: é a seleção praticada pelo homem, onde é feita a escolha dos indivíduos que serão utilizados como pais da geração seguinte.

Natural:

Consequências da seleção

A seleção não cria novos genes e sim altera a frequência daqueles genes favoráveis. Age fazendo com que indivíduos portadores de certos genes favoráveis deixem um maior número de progênies que outros.

As mudanças genéticas obtidas por seleção são permanentes, exceto com seleção em sentido contrário.

A seleção é mais eficiente quando p está próximo de 0,5. Ineficiente se p = 0 ou 1.

A seleção não fixa o heterozigoto. (????)

4

SELEÇÃO

Tomemos como exemplo uma população em equilíbrio, com os alelos B1 e B2:

f(B1)=p0; f(B2)=q0

f(B1B1) = (p0)2; f(B1B2)=2p0q0; f(B2B2) = (q0)

2

Eliminando-se B2B2, a frequência será alterada, porém o alelo B2 não será eliminado da população. A sua frequência em uma geração t de seleção será:

0

0t

tq1

qq

5

A mudança na frequência gênica será:

Genótipos Antes da seleção Após a seleção Novas freqüências alélicas

B1B1 20p 2

0p 000

20

0020

1q1

1

qp2p

qppp

B1B2 00qp2 00qp2 ---------------------

B2B2 20q 0

0

0

0020

001

q1

q

qp2p

qpq

Totais 1 0020 qp2p 1 1

)1

(1 0

2

00

0

0

tq

tqq

tq

qq

)1

(0

2

0

q

qq

Ciclos Frequências

0 q0 = 0.4000 --- --- ---

1 q1 = 0.2857 -0.1143 -28,6 -0.1143

2 q2 =0.2222 -0.0635 -22,2 -0.1778

3 q3 = 0.1818 -0.0404 -18,2 -0.2182

4 q4 = 0.1538 -0.0208 -15,4 -0.239

5 q5 = 0.1333 -0.0205 -13,3 -0.2595

6 q6 = 0.1176 -0.0156 -11,7 -0.2751

7 q7 = 0.1053 -0.0124 -10,5 -0.2875

8 q8 = 0.0952 -0.0103 -9,8 -0.2978

q (%)q acumuladoq

)1

(0

2

0

tq

tqq

A seleção busca o aumento da frequência de alguns alelos de interesse, visando o aumento ou diminuição do valor do caráter.

Este aumento ou diminuição deve ser quantificado, uma vez que nem toda a superioridade dos indivíduos selecionados será transmitida para a descendência (herdabilidade).

Pela predição do mérito genético dos pais selecionados (escolha dos reprodutores).

Pela predição da superioridade da progênie.

A predição do mérito genético da progênie permite comparar diferentes estratégias de seleção.

Esta quantificação é feita pela estimativa da Resposta à Seleção ou Mudança Genética ou Ganho Genético, que estima o mérito genético da progênie.

Como fazer esta estimativa?

Esta superioridade dos indivíduos selecionados é medida pelo diferencial de seleção ou pressão de seleção (DS ou SD ou S).

DS = média dos selecionados – média do rebanho.

A predição do mérito genético dos pais a serem utilizados nos acasalamentos é feita pela determinação direta da superioridade dos pais selecionados.

Os indivíduos serão escolhidos como pais da próxima geração apenas quando seus fenóti-pos excederem um ponto de truncamento.

Ponto de truncamento

Média fenotípica dos pais selecionadas

Indivíduos selecionados como pais

Média dos descendentes é igual à média dos pais apenas se a herdabilidade for 1!!!!!!

Manuseio do diferencial de seleção

Resultado esperado quando se seleciona simultaneamente um grupo alto e outro baixo em casos de h2 1. No grupo alto a metade superior e, no grupo baixo, a metade inferior são reservados para pais.

Observe que a média da geração seguinte coincide com a média dos pais

Resultado esperado, quando a seleção é feita de maneira simultânea para linhagens alta e baixa, com h2 = 0,20

Observe que a média da geração descendente não coincide com a média dos pais

DS = 250 – 200 = 50 kg

DS = 16 – 12 = 4 leitões

Ex.1 – PD = 200 kg. Selecionando pais que des-mamaram com 250 kg, qual será o DS?

Ex.2 – Tamanho da leitegada = 12 leitões. Qual será o DS se forem escolhidos animais provenientes de leitegadas com tamanho 16?

Ex.3 – Produção de ovos = 280 ovos/ave/ano. Escolhendo aves de famílias com média 310 ovos

DS = 310 – 280 = 30 ovos

Resposta à seleção (R ou G) por geração

G = Resposta ou ganho genético h2 = herdabilidade DS = diferencial de seleção

Ig = intervalo de gerações (anos)

G1 = h2 x DS

G1 mede o ganho por geração

G2 mede o ganho anual

Aumento do ganho genético: h2, DS ou Ig

h2 . DS G2 = Ig

Aumentar a herdabilidade

- Diminuição da variância devida ao ambiente.

- Aumento na variância aditiva.

Diferencial de seleção - Redução do número de progênies retidas para

reposição (?????). - Melhoria da eficiência reprodutiva.

Intervalo de gerações - Redução do tempo de permanência dos animais

no rebanho. - Melhoria da eficiência reprodutiva

Resposta à seleção (G) com mesmo diferencial de seleção e diferentes valores de h2

Tabela 1. Intervalo de gerações e taxas de reposição

Espécie animal Intervalo de

gerações (anos) Taxa de

reposição (%) Machos Fêmeas Machos Fêmeas

Bovinos de leite 3,0 – 4,0 4,5 – 6,0 3 - 5 40 - 50

Bovinos de corte 3,0 – 4,0 4,5 – 6,0 4 – 5 50 - 65

Ovinos 2,0 – 3,0 4,0 – 4,5 2 – 4 45 – 55

Suínos 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0 1 – 2 10 - 15

Aves 1,0 – 1,5 1,0 – 1,5 1 - 2 10 - 15

A definição do DS num programa qualquer não pode ser feita aleatoriamente. Depende da taxa de reposição do rebanho e do intervalo de gerações.

Exemplo 4

O peso médio de um rebanho suíno aos 140 dias é de 75kg. Neste plantel foram selecionados para a reprodução indivíduos com média de 90kg, sendo a h2=0,40. Qual o diferencial de seleção? Qual o ganho esperado na progênie? Qual a média de peso esperado na primeira geração?

1) DS = XP – XR DS = 90 – 75 = 15kg

2) G = h2 . DS G = 0,40 x 15 = 6,0kg

3) Média da F1 = 75 + 6,0 = 81,0kg

Exemplo 5

Considere um rebanho bovino onde a média do peso à desmama seja 200±30kg e a herdabilidade estimada igual a 0,30. Selecionando-se animais de 250 kg, qual o DS e qual o G?

1) DS = 250 - 200 DS = 50kg

2) G = h2 . DS G = 0,30 x 50 = 15,0kg

3) Média da F1 = 200 + 15 = 215,0kg

Exemplo 6

Peso à desmama = 180 ± 20kg e h2 = 0,30

Para ganhar 3 kg/geração, qual DS deve ser usado?

G = h2 . DS

3,0 = 0,30 x DS DS = 3,0/0,3 = 10 kg

Pais selecionados = 180,0 + 10,0 = 190,0 kg

Para ganhar 5,0 kg

5,0 = 0,30 x DS DS = 5,0/0,3 = 16,7 kg

Pais selecionados = 180,0 + 16,7 = 196,7 kg

Para ganhar 10,0 kg

10,0 = 0,30 x DS DS = 10,0/0,3 = 33,3 kg

Pais selecionados = 180,0 + 33,3 = 213,3,0 kg

Exemplo 7 (no diferente de machos e fêmeas)

Média do PD rebanho = 170 ± 30,0 kg, h2 = 0,30 e a meta a ser atingida é 220,0 kg. Selecionando machos de 220,0 kg e fêmeas de 190,0 kg, quantas gerações serão necessárias ? Qual a média de PD de cada geração? Qual a média dos pais selecionados ?

DS = [(220 – 170) + (190 – 170)]/2

= [50,0 + 20,0]/2 = 35,0 kg

G = 0,3 x 35,0 = 10,5 kg/geração

Gerações necessárias:

O aumento do PD atual à meta é 50,0 kg.

No de gerações = 50,0/10,5 = 4,76 = 5 gerações.

Média de G1 = 170,0 + 10,5 = 180,5 kg

Média dos pais de G2 = 180,5 + 35,0 = 215,5 kg

Média de G2 = 180,5 + 10,5 = 191,0 kg

Média dos pais de G3 = 191,0 + 35,0 = 226,0 kg

Média de G3 = 191,0 + 10,5 = 201,5 kg

Média dos pais de G4 = 201,5 + 35,0 = 236,5 kg

Média de G4 = 201,5 + 10,5 = 212,0 kg

Média dos pais de G5 = 212,0 + 35,0 = 247,0 kg

Média de G5 = 212,0 + 10,5 = 222,5 kg

As variáveis biológicas geralmente assumem uma distribuição normal. O valor do DS depende da relação entre a proporção selecionada em função da taxa de reposição e da variação existente na população (Desvio padrão fenotípico).

O diferencial de seleção expresso em termos do desvio padrão fenotípico é chamado de Intensidade de Seleção (i) (mais utilizado)

i = DS/F

G = ih2F = i (2A/ 2

F) F = i 2A/ F

DS = iF

O valor da intensidade de seleção (i) é

fixo (tem o mesmo valor) para uma mesma

proporção (%) de seleção, independente

da população e da espécie em seleção.

2,67 1%

2,06 5%

1,76 10%

1,40 20%

1,16 30%

0,97 40%

0,80 50%

0,65 60%

0,35 80%

0,00 100%

Intensidade seletiva Fração selecionada

Intensidade de seleção em função da proporção selecionada

Como já foi visto em várias situações e também na observação da taxa de reposição (Tabela 1), o número de machos exigidos em um programa de seleção é muito inferior ao de fêmeas.

Este fato permite maior exigência na escolha dos machos maior diferencial de seleção para machos que para fêmeas DS♂ DS♀

Nestes casos, deve-se utilizar o DS médio:

DS = 1/2 (DS♂ + DS♀)

Exemplo 4b

O peso médio de um rebanho suíno aos 140 dias é de 75 ± 12 kg. Neste plantel, selecionou-se para a reprodução 5% dos machos e 60% das fêmeas, sendo a h2 = 0,40. Qual o DS? E o G ?

1)DSm = im x P DSm = 2,06 x 12,0 = 24,72 kg

DSf = if x P DSf = 0,65 x 12,0 = 7,80 kg

DSmédio = (DSm + DSf)/2 = 24,72 + 7,80/2 DSmédio = 16,26 kg

2) G = h2 . DS G = 0,40 x 16,26 = 6,504kg

Exemplo 5b (DS = 50 kg e ganho de 15,0 kg)

Considere um rebanho bovino onde o peso à desmama seja 200±30kg e a herdabilidade estimada igual a 0,30. Selecionando 1% dos machos e 40% das fêmeas para a reprodução, qual o DS e qual o G?

1) DSm = 2,67 x 30,0 DSm = 80,10 kg

DSf = 0,97 x 30,0 DSf = 29,10 kg

DSmédio = (80,10 + 29,10)/2 = 54,60 kg

2) G = h2 . DS G = 0,30 x 54,60 = 16,38kg

Relação entre intensidade de seleção (i) e proporção selecionada (P)

Seleção de poucos indivíduos: baixo % , alta i Seleção de muitos indivíduos: alto %, baixa i

No processo de seleção é importante fazer a estimativa (ou predição) do ganho genético anual em função das gerações serem sobrepostas (pais e filhos convivem na mesma época)

Para tanto, divide-se o ganho genético pelo intervalo de gerações

h2 . DS G = Ig

Intervalo de gerações (Ig ou L): tempo para que os genes sejam transmitidos de uma geração para a outra.

Em termos de Melhoramento, o Ig é definido como a idade média dos pais quando nascem os primeiros filhos.

O Ig deve ser calculado separadamente para machos e fêmeas visto que são diferentes (Tabela 1). Na estimativa do G usa-se o intervalo de gerações médio.

Exemplo 8a: Selecionando para reprodução touros de 2 e 3 anos de idade e fêmeas de 2, 3 e 4 anos de idade, qual o Ig a ser utilizado?

Igmachos = (2 + 3)/2 + 0,75 = 3,25 anos Igfêmeas = (2 + 3 + 4)/3 + 0,75 = 3,75 anos

Igmédio = (Igm + Igf)/2 = (3,25 + 3,75)/2 = 3,5 anos

Exemplo 8b: Selecionando para reprodução touros de 2 e 3 anos de idade e fêmeas que deverão parir com 2, 3 e 4 anos de idade, qual o Ig médio?

Igmachos = (2 + 3)/2 + 0,75 = 2,5 + 0,75 = 3,25 anos

Igmédio = (3,25 + 3)/2 = 3,125 anos

Igfêmeas = (2 + 3 +4)/3 = 3 anos

Exemplo 9 - Estrutura de idade do rebanho

Idade 2 3 4 5 Total

Machos 7 5

Fêmea 200 150 100 50 500

Igmachos = {[(2x7) + (3x5)]/12} + PG = 2,42 + 0,75 = 3,17 a

Igfêmeas = [(200x2) + (150x3) +(100x4) + (50x5)]

500

Igfêmeas = (400 + 450 + 400 + 250)/500 = 3 a

Igmédio = (3,17 + 3)/2 = 3,08 a