Genética quantitativa Genética 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.)

Caráter simples: Cor de flores Codominância ou Efeito aditivo Distribuição descontínua

Nilson-Ehle: Experimentos com a cor do grão de trigo 2 pares de “FATORES” ( DOIS LOCOS) VV VV = Vermelho muito escuro VV Vv = Vermelho escuro VV vv = Vermelho médio Vv vv = Vermelho claro vv 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

DIFERENÇAS ENTRE AS CARACTERÍSTICAS QUANTITATIVAS E QUALITATIVAS 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 Exemplos: 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 Média = 1,72 m Variância Variância Variância Fenotípica Genotípica Ambiental VP = VG + VE

O que significam “Variância aditiva” e “Variância de dominância”? Variância Variância Variância fenotípica genotípica ambiental VP = VG + VE 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”?

Valores genotípicos AA Aa aa 33,7 21,5 17,4 São 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 aa 33,7 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.

AÇÃO GÊNICA ADITIVA Supondo: A = 5; a = 3 Teremos: Genótipo aa Aa AA Valor genotipico 6 8 10

A parte da variância genotípica explicada pela regressão dos valores genotípicos sobre o número de alelos favoráveis no genótipo é denominada VARIÂNCIA ADITIVA (2A). 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.

2) Dominância completa: Supondo: A = 5; a = 3 Desvio atribuído à dominância Teremos: Genótipo aa Aa AA Valor genotipico 6 10

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 (2D). 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 Média(Aa, aa) O valor genotípico do heterozigoto está entre a média dos valores genotípicos dos homozigotos e o valor de um deles.

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 (2I).

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 = S2A + S2D + S2I

S2P = S2A + S2D + S2I + S2E + {  Cov} Portanto: S2P = S2A + S2D + S2I + S2E + {  Cov} Onde: S2P = 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;