Material destinado ao ensino e aprendizagem de genética básica

Difusão: laboratórios de biometria e bioinformática da Universidade Federal de Viçosa

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GENÉTICA QUANTITATIVA

1) Foi avaliada a produção de grãos nas gerações P1, P2 (progenitores homozigotos), F1 e F2, cujos resultados são apresentados a seguir:

a) Estime a heterose manifestada na F1.

h_F1=- (= 55- (32+80)/2= -1

b) O que você entende por herdabilidade?

Herdabilidade, representada pelo símbolo h², é um coeficiente genético que expressa à relação entre a variância genotípica e a variância fenotípica (VF), ou seja, mede o nível da correspondência entre o fenótipo e o valor genético. Assim, a herdabilidade mede o grau de correspondência entre fenótipo e valor genético que é, em última instância, aquilo que influencia a próxima geração.

A mais importante função da herdabilidade no estudo genético refere-se ao seu papel preditivo, expressando a confiança do valor fenotípico como um guia para o valor genético ou o grau de correspondência entre o valor fenotípico e o valor genético.

h²=

c) Estime a herdabilidade do caráter na geração F2.

Primeiro estima-se a variância ambiental esperada na F₂ a partir das medidas das variâncias ambientais manifestadas em P₁, P₂ e F₁:

VM₍_F2)== = = 18

Pode-se, então, obter a estimativa da variância genética na população F₂, dada por:

=VF₍_F2) – VM_(F2)= 58 – 18 = 40

Assim, calcula-se a herdabilidade por meio de;

h²_F2== = 0,6896 . 100 = 68,96 %

d)- Estime a media predita para o primeiro ciclo do cultivo dos indivíduos F2, media 65kg.

Devemos ter as seguintes informações preliminares:

- Diferencial de seleção praticado

DS=_S - X₀=65 – 52 = 13 Kg

- Ganho de seleção predito para a população melhorada

GS=H² x DS=0,689 x 13 = 8,957

Logo, é possível predizer a média para o primeiro ciclo de cultivo da geração resultante do acasalamento ao acaso entre os selecionados, por meio de:

m=X₀ + GS= 52 + 8,957 = 60,957

e)- Estime a variância genética entre as plantas F2.

Para estimar a variância genética na F2 precisamos do valor da variância ambiental, obtida indiretamente por meio de:

VM₍_F2)== = = 18

Com as informações sobre a variância fenotípica e ambiental, podemos calcular:

=VF₍_F2) – VM_(F2)= 58 – 18 = 40

2)- Foi avaliada a produção de grãos nas gerações P1, P2 (progenitores homozigotos), F1 e F2, cujos resultados são apresentados a seguir:

a) Qual o valor da variância genética entre as plantas na geração F1?

A variância genética na F1 será 0 “zero”. Como todos os indivíduos da geração F1 possuem o mesmo genótipo, conclui-se que toda a variabilidade neles observada é de causa ambiental e não genético.

b)- Qual o valor da variância genética entre as plantas na geração F2?

É admitido que a variância ambiental manifestada na F2 possa ser obtida, indiretamente, pela variação existentes nas gerações P1, P2 e F1 cujos indivíduos devem ser genotipicamente idênticos e, portanto, toda variabilidade manifestada deve ser de natureza ambiental.

Uma estimativa (média ponderada) desta variação ambiental é dada por:

VM₍_F2)== = = 14,3

Então é possível obter:

=VF₍_F2) – VM_(F2)= 52,4 – 14,3 = 38,1

c) Estime a herdabilidade do caráter na geração F2.

H²_F2== = 0,727 . 100 = 72,7 %

d) Estime a média predita para o primeiro ciclo de cultivo dos indivíduos F2 selecionados, cuja média é igual a 90,0 kg.

Devemos ter, preliminarmente, as informações:

- Diferencial de seleção

DS=_S - X₀=90 – 82 = 8 Kg

- Ganhos por seleção

GS=H² x DS=0,727 x 8 = 5,816

Logo,

m=X₀ + GS= 82 + 5,816 = 87,816

e) O que é heterose?

É o fenômeno contrário á endogamia. Consiste na superioridade genética média dos filhos em relação á média dos pais

3)- O que você entende por melhoramento genético?

O melhoramento genético é conseguido por todo processo que visa aumentar a frequência de alelos favoráveis numa população ou estabelecer umas combinações mais favoráveis.

4)- Quais os fatores que determinam o sucesso do melhoramento de uma população?

O sucesso no melhoramento de planta depende:

1)- Disponibilidade de variabilidade genética na população original.

2)- Boa condução da população segregante.

3)- Escolha do método de seleção para identificação dos valores genotípicos favoráveis.

4)- Avaliação dos selecionados em diferentes locais e anos.

5)- Precisão na avaliação dos genótipos no que se refere a interpretação dos efeitos do ambiente e das interação genótipos por locais e genótipos por anos.

6)- Disponibilidade de recursos para a realização das etapas mencionadas anteriormente.

5)- Quais as vantagens e desvantagens da seleção baseada no individuo e na progênie?

# Seleção baseada na individuo:

Vantagens: - Produz uma resposta rápida é de simples condição

-Um processo vantajoso, quando o individuo selecionado despoi de característicar fenotípicar de alta herdabilidade.

Desvantagens: - É uma seleção que se baseia nos valores fenotípicas para a escolha do individuo

- É fortemente influenciada pelo meio.

# Seleção baseada na progênie:

Vantagens: - Avalia a superioridade dos genitores pelo desempenho dos descendentes.

-É mais preciso.

-Recomendado para características de baixa herdabilidade.

Desvantagens: - É um processo ameroso, por demandar um longo prazo para avaliação e manutenção das plantas ou animais avaliados.

6)- Como a variância atribuída ao ambiente e á dominância interfere no processo do seleção e nos ganhos a serem obtidos?

- A dominância causa sérias dificuldades no melhoramento quando se deseja distinguir um homozigoto dominante do heterozigoto. De maneira geral, a dominância não interfere nas estratégias de um programa de melhoramento que conta com processos de propagação vegetativa pra perpetuar o genótipo superior, ou quando é aplicável á seleção de linhas puras ou homozigotas.

Em variedades com amplas variabilidades, em que se aplica um método de melhoramento na qual a população melhorada é obtida pela recombinação sexuada de genitores superiores, a dominância constitui-se um agente perturbador, pois neste caso, genótipos AA serão superiores aos genótipos Aa, tendo vista a sua contribuição gaméticas, apesar de serem fenotipicamente idênticos, existindo dominância completa.

Na que se refere a variância atribuída a fatores ambientais essa interfere no processo de seleção por dificultar o reconhecimento de genótipos superiores, igualando dispares e discriminando idênticos. Como exemplo tem-se os seguintes casos: em experimento com genótipos idênticos, se ocorre variação nos valores fenotípicos, essa varação só pode ser atribuída a causas ambientais, do mesmo modo quando se trabalha com genótipos distintos, porém com valores fenotípicos idênticos.

Diante disso, pode-se concluir que a variância atribuída ao meio e á dominância, por interferirem no processo de seleção, interferem, consequentemente, nos ganhos de seleção a serem obtidos. Uma vez que esses são obtidos pelo acréscimo na frequência de alelos favoráveis ao pela diferença entre a média da população resultante do acasalamento entre os indivíduos selecionados e a media da população original.

7)- O que é grau médio de dominância? Quais os fatores que determinam a heterose manifestada num hibrido?

Pode-se definir grau médio de dominância (GMD) com a posição relativa do heterozigoto em relação a media dos homozigotos.

Na que se refere a heterose, sua explicação, fundamenta-se em duas teorias básicas: a da dominância e a da sobredominância na hipótese da dominância, o vigor hibrido é explicado como o resultado da ação e interação de genes dominantes favoráveis, considerando alelos recessivos prejudiciais, neste hipótese a heterozigose não é considerado essencial pra a expressão da heterose.

Já da hipótese da sobredominância admite-se que a heterose é indispensável pra a manifestação da heterose. Esta hipótese supõe que a existência de alelos diferentes em cada loco produz efeito conjunto favorável para o individuo, de forma que aqueles com maior concentração de locos em heterozigose seriam mais vigorosos, tornando a identificação de genitores divergentes geneticamente um dos principais do melhoramento com visão á utilização comercial de híbridos.

8)- Foi avaliada a altura das plantas nas gerações P1, P2 (progenitores homozigotos), F1 e F2. A média da população F1 foi de 170 cm, e a variância, de 32 cm². A média da população F2 foi de 180 cm, e a variância, de 60 cm². Qual o valor da herdabilidade do caráter?

Dados: = 170 cm.; = 180 cm.; = 32 cm².; =60 cm².; _S= 150 cm.