Capítulo 1 – Caráter Quantitativo
Exercícios de Fixação
1) Foi
avaliada a produção
de grãos nas
gerações P1, P2
(progenitores homozigotos), F1
e F2 cujos resultados são apresentados
a seguir:
|
Geração |
Nº de plantas |
Média (Kg) |
Variância |
|
P1 |
20 |
32 |
12 |
|
P2 |
25 |
80 |
16 |
|
F1 |
42 |
55 |
22 |
|
F2 |
180 |
52 |
58 |
a)
Estime a variância genética entre as plantas F2
Portanto,
Como F2 é constituída por ¼ AA, 2/4 Aa e ¼ aa, temos:
b)
Estime a
herdabilidade do caráter na F1.
Em F1 temos apenas o genótipo Aa, portanto VG(F1) = 0.
c)
Estime a herdabilidade do caráter na F2.
Pela letra a) temos que a VG(F2) = 40, portanto:
d)
Estime a média predita para
o primeiro ciclo
de cultivo dos indivíduos F2
selecionados cuja média é igual a 65,0 Kg.
;
Pela letra c),
temos que a 
O diferencial de seleção pode ser obtido pela seguinte fórmula:
Agora podemos calcular o ganho de seleção:
E a média predita para a população melhorada:
e)
Estime a heterose manifestada na F1.
f)
Estime o número de genes que controlam o caráter.
A amplitude de variação manifestada para o caráter pode ser obtida pela seguinte fórmula:
Pela letra a) temos que a VG(F2) = 40, portanto:
8 genes influenciam o caráter.
2. Foi avaliada a
produção de grãos
nas gerações P1,
P2 (progenitores homozigotos),
F1 e F2 cujos resultados são apresentados a
seguir:
|
Geração |
Nº de plantas |
Média (Kg) |
Variância |
|
P1 |
20 |
30,5 |
12,4 |
|
P2 |
25 |
78,2 |
14,6 |
|
F1 |
42 |
55,2 |
15,1 |
|
F2 |
180 |
53,8 |
64,3 |
a)
Estime a variância
genética entre as plantas F2.
Portanto,
Como F2 é constituída por ¼ AA, 2/4 Aa e ¼ aa, temos:
b) Estime a herdabilidade
do caráter na geração F2.
Pela letra a) temos que a VG(F2) = 50, portanto:
c)
Estime
a média predita
para o primeiro
ciclo de cultivo
dos indivíduos F2
selecionados cuja média é igual
a 70,0 Kg.
;
Pela letra b),
temos que a 
O diferencial de seleção pode ser obtido pela seguinte fórmula:
Agora podemos calcular o ganho de seleção:
E a média predita para a população melhorada:
3. O que você entende por melhoramento
genético?
Arte e ciência que visam à modificação gênica das plantas, objetivando atender as necessidades humanas. O principal objetivo do melhoramento é elevar o valor econômico das espécies, por meio do aumento da produtividade de grãos (principalmente), resistência a fatores bióticos e abióticos, e qualidade nutricional.
4. Quais os fatores que determinam o sucesso de
melhoramento de uma população?
Diversos são os fatores que determinam o sucesso em um programa de melhoramento de plantas dentre eles podemos destacar, primeiramente, a necessidade de existência de variabilidade genética na população base, assim como, a capacidade do melhorista em visualizar e selecionar genótipos superiores. Além disso, é importante que o profissional dessa área apresente sólida formação técnico-cientifica e ser bom administrador, com capacidade para tomar decisões e elaborar e executar planos de trabalhos.
5. Quais as vantagens e desvantagens da seleção
baseada no indivíduo e na progênie?
Seleções baseadas nos indivíduos, em geral, são muito mais simples do que a seleção de progênies, uma vez que demanda apenas análise visual das melhores plantas. Contudo, ao realizar esse tipo de seleção o melhorista deve ter em mente que está avaliando o fenótipo da planta, que é bastante influenciado pelo ambiente, o que pode dificultar o reconhecimento da superioridade genética de um individuo. Ao realizar a seleção com base na progênie, o melhorista consegue decompor a variação fenotípica em seus componentes herdáveis (variações genéticas) e não herdáveis (ambientais), podendo assim, determinar os indivíduos de valores genotípicos desejáveis e a maior concentração de alelos favoráveis. A desvantagem do uso de progênies, é a necessidade de se montar delineamentos especiais, o que demanda tempo e recurso.
6. Como
a variância atribuída ao
ambiente e à
dominância interferem no
processo de seleção
e nos ganhos a serem obtidos?
De maneira geral o efeito ambiental e da dominância, são dois dos fatores que mais dificultam o reconhecimento da superioridade genética de um indivíduo ou família. Para medir a influência desses dois fatores, duas medidas podem ser utilizadas: grau médio de dominância e herdabilidade. Enquanto a dominância completa impede a possibilidade de se distinguir homozigotos dominantes de heterozigotos, o ambiente faz com que genótipos indesejáveis possam ser selecionados em razão de valores fenotípicos elevados pelo benefício da ação do ambiente. Ou, de outra forma, genótipos comprovadamente superiores poderão ser descartados em razão de seu desempenho ter sido prejudicado pelo efeito ambiental.
7. O que
é grau médio de
dominância? Quais os fatores que
determinam a heterose manifestada num híbrido?
O grau médio de dominância pode ser definido como a posição relativa do heterozigoto em relação à média dos homozigotos. Por meio do seu valor é determinado o tipo de interação entre os alelos de um mesmo gene: dominância completa, ausência de dominância, dominância parcial ou sobredominância. A heterose, ou vigor hibrido, pode ser definido como a medida de superioridade do F1 em relação a média de seus pais. Para a explicação desse fenômeno, duas são as teorias mais aceitas: a da dominância e da sobredominância. Em ambas as teorias, para que heterose se manifeste é fundamental o cruzamento de plantas contrastante de forma a existir complementaridade gênica no hibrido formado.
8.
Considere as gerações P1, P2, F1, F2, RC1, e RC2 e apresente as expressões
para o cálculo da variância
genotípica, aditiva (1/2 a² ) e devido aos desvios da dominância (1/4 d²) na
F2.
|
Genótipo |
Valor Genotípico |
N° de indivíduos |
Frequência |
VG codificado p/ PM |
|
AA |
u + a |
N1 |
D |
a |
|
Aa |
u + d |
N2 |
H |
d |
|
aa |
u – a |
N3 |
R |
-a |
A variância genotípica pode ser dada pela seguinte fórmula:
A geração Pai 1 constituída somente por indivíduos AA possui variância igual a:
A geração Pai 2 constituída somente por indivíduos aa possui variância igual a:
A geração F1 constituída somente por indivíduos Aa possui variância igual a:
Como as variâncias genéticas de P1,P2 e F1 são iguais a zero, temos que se existir alguma variância nessas gerações ela é de natureza ambiental.
A geração F2 constituída por ¼ de indivíduos AA, ¼ de indivíduos aa e 2/4 de indivíduos Aa possui variância igual a:
A geração RC1 é obtida do cruzamento P1 x F1, possuindo 1/2AA e 1/2Aa. Ela possui variância igual a:
A geração RC2 é obtida do cruzamento P2 x F1, possuindo 1/2aa e 1/2Aa. Ela possui variância igual a:
A variância fenotípica é dada por:
V (F) = V (G) + V (M)
A variância fenotípica da F2 é dada por:
V F(F2)
= VG (F2) + VM (F2)
V F(F2)
= 
A variância fenotípica de RC1 é dada por:
V F(RC1)
= VG (RC1) + VM (RC1)
V F(RC1)
= 
A variância fenotípica de RC2 é dada por:
V F(RC2)
= VG (RC2) + VM (RC2)
VF(RC2) = 
Somando as variâncias fenotípicas dos RCs temos:
V F(RC1)+
VF(RC2) = 
A variância do meio observada corresponde ao dobro da encontrada na geração F2:
A variância aditiva pode ser calculada pela seguinte fórmula:
Temos também que a variância genotípica na F2 corresponde a:
Isso equivale a:
Portanto, a variância devida aos desvios de dominância corresponde a:
9. Considere as gerações P1,
P2, F1,F2 e
F3 e apresente
as expressões para o cálculo
da variância genotípica, aditiva (1/2
a² ) e devido aos desvios da dominância (1/4 d² ) na F2.
A geração F2 constituída por ¼ de indivíduos AA, ¼ de indivíduos aa e 2/4 de indivíduos Aa possui variância igual a:
A geração F3 obtida pela autofecundação da F2 é constituída por 3/8 de indivíduos AA, 3/8 de indivíduos aa e 2/8 de indivíduos Aa possui variância igual a:
A variância aditiva pode ser obtida por:
Temos também que a variância genotípica na F2 corresponde a:
Isso equivale a:
Portanto, a variância devida aos desvios de dominância corresponde a:
10. Foi avaliada a altura de plantas nas gerações
P1, P2 (progenitores homozigotos), F1
e F2. A média da população F1 foi de 170 cm e a
variância, 32 cm². A média da população F2 foi
de 180 cm e a variância, 60 cm². Qual o valor da herdabilidade
do caráter? Qual a média predita para
a população melhorada,
obtida da recombinação de indivíduos selecionados cuja média era de
150 cm?
A herdabilidade é dada pela seguinte fórmula:
Como temos apenas a variância fenotípica de F1 será a partir dela que calcularemos a variância ambiental de F2:
A variância fenotípica de F2 pode ser dada por:
Portanto,
A herdabilidade pode ser então calculada:
A média predita da população melhorada pode ser dada por:
;
Temos que a 
O diferencial de seleção pode ser obtido pela seguinte fórmula:
Agora podemos calcular o ganho de seleção:
E a média predita para a população melhorada:
Exercícios Práticos
1) Considere os dados
de duas características (A e B), avaliadas em dois grupos de populações,
relatados respectivamente nos arquivos lista1a.dat e lista1b.dat. Estime para
cada característica, em cada população, os seguintes parâmetros:
a)
A variância
genotípica.
b)
A herdabilidade na F2.
c)
A heterose
manifestada na F1.
d)
O grau
médio da dominância de cada característica.
e)
O número de
genes que controlam cada característica.
f)
O ganho por
seleção, ao selecionar as 30 % das melhores famílias (médias mais elevadas).
g)
A média
predita para as populações melhoradas resultantes da recombinação dos
selecionados.
Para
realizar esse exercício é necessário ter o programa GENES instalado no
computador. Depois de ter instalado os arquivos lista1a.dat e lista1b.dat em
uma pasta em C:, abra o GENES, clique em
“Utilitários”, desça até “Trilha de Dados” e direcione para o programa a pasta
aonde estão os arquivos. Clique em “Retornar”. Clique em “Biometria”, desça até
“Gerações Segregantes e Não-segregantes”
e depois clique em “Escala (P1 P2 F1 F2).
Uma nova página se abrirá, selecione em “Arquivo de Dados” um dos dois
arquivos da pasta. Clique em “Processar”. Uma página contendo as seguintes
informações se abrirá:
LISTA
1A:
================================================================
Programa GENES ANÁLISE DE GERAÇÕES
Variância Ambiental
:
C:\Users\usuario\Desktop\genetica quantitativa\lista1a.dat
Variância Ambiental
: 2
Variância Ambiental
: 30
Variância Ambiental
: (VP1+2VF1+VP2)/4
Data 09-14-2011
================================================================
ANÁLISE GENÉTICA DE GERAÇÕES
P1, P2, F1 e F2
ANÁLISE DA VARIÁVEL => x
1
MÉDIAS E
VARIÂNCIAS
____________________________________________________________________________________________________
GERAÇÃO N
MÉDIA(m) VARIANCIA V(m) 1/V(m)
____________________________________________________________________________________________________
P1 20
79,525 6,394605 ,31973 3,127636
P2 20
19,735 23,967658 1,198383 ,834458
F1 20
58,875 19,033553 ,951678 1,050776
F2 120 75,4075 61,45112 ,512093 1,952772
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETROS GENÉTICOS DA
POPULAÇÃO F2
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETRO
ESTIMATIVA
DESVIO-PADRÃO
____________________________________________________________________________________________________
VAR.
FENOTÍPICA
61,45112
7,900455
VAR.
DE AMBIENTE(*)
17,107342
2,824101
VAR. GENOTÍPICA 44,343778 16,994418
HERDABILIDADE AMPLA (%) 72,161057 36,47394
HETEROSE
9,245 18,627846 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 1) -20,65 -25,966677 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 2)
39,14 198,327844 %
GRAU MÉDIO DA DOM. (Baseado em médias) ,309249
VALOR
MÁXIMO NA F2
100,1
VALOR
MÍNIMO NA F2
58,9
NÚM. DE GENES (Amp
= MaxF2 - MinF2) 4,784888
NÚM. DE GENES (Amp
= MedP1 - MedP2) 10,077074
____________________________________________________________________________________________________
(*)VM = (VP1+2VF1+VP2)/4
Seleção
dos maiores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
40 24
62 92 25
12 36 109
7 73 76
22 83 85
49 51 118
104
64 14
113 4 61
15 44 63
67 94 3
72 21 54
16 32
46 103
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos menores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
19 34
66 87 77
117 105 110
50 88 97
108 48 89
99 13 79
45 52
2 53 74
17 29 42
23 5 58
68 98 106
41 70 6
9 80
____________________________________________________________________________________________________
PREDIÇÃO DE GANHO POR
SELEÇÃO
____________________________________________________________________________________________________
NÚM.
DE INDIVÍDUOS SELECIONADOS 36
MÉDIA
ORIGINAL DA F2 75,4075
***********
SELEÇÃO PARA MAIORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 84,969444
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
9,561944
GANHO POR SELEÇÃO 6,9
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 9,150284
MÉDIA PREDITA PARA 1o CICLO APOS
SELEÇÃO 82,3075
***********
SELEÇÃO PARA MENORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 66,825
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO -8,5825
GANHO
POR SELEÇÃO
-6,193223
GANHO
POR SELEÇÃO (%) -8,213006
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 69,214277
***********
GS = p i h DPg **************
CONTROLE
PARENTAL (p) 1,0
INTENSIDADE
DE SELEÇÃO (i)
1,159
GANHO
POR SELEÇÃO
6,556185
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 8,694341
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Acres.) 81,963685
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Decres.) 68,851315
ANÁLISE DA VARIÁVEL => x 2
MÉDIAS E
VARIÂNCIAS
____________________________________________________________________________________________________
GERAÇÃO N
MÉDIA(m) VARIANCIA V(m) 1/V(m)
____________________________________________________________________________________________________
P1 20
200,02 78,226947 3,911347 ,255666
P2 20
102,595 44,592079 2,229604 ,44851
F1 20
148,72 48,638526 2,431926 ,411197
F2 120 99,964167 250,287697 2,085731 ,479448
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETROS GENÉTICOS DA
POPULAÇÃO F2
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETRO
ESTIMATIVA
DESVIO-PADRÃO
____________________________________________________________________________________________________
VAR.
FENOTÍPICA
250,287697
32,178205
VAR.
DE AMBIENTE(*)
55,02402
8,742113
VAR. GENOTÍPICA 195,263677 41,995262
HERDABILIDADE AMPLA (%) 78,015691 8,976926
HETEROSE
-2,5875 -1,710094 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 1) -51,3 -25,647435 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 2)
46,125 44,958331 %
GRAU
MÉDIO DA DOM. (Baseado em médias)
-,053118
VALOR
MÁXIMO NA F2
133,9
VALOR
MÍNIMO NA F2
59,8
NÚM. DE GENES (Amp
= MaxF2 - MinF2) 3,514997
NÚM. DE GENES (Amp
= MedP1 - MedP2) 6,076162
____________________________________________________________________________________________________
(*)VM = (VP1+2VF1+VP2)/4
Seleção
dos maiores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
37 60
28 13 63
40 86 44
117 98 20
84 113 103
15 79 116
80 7
2 19 66
109 52 48
108 110 31
102 34 33
54 78 9
43 42
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos menores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
76 27
97 112 12
70 77 96 92 89
106 46 35
85 10 115
26
22 99
17 5 38
107 88 29
36 62 49
94 105 30
114 93 3
83 91
____________________________________________________________________________________________________
PREDIÇÃO DE GANHO POR SELEÇÃO
____________________________________________________________________________________________________
NÚM.
DE INDIVÍDUOS SELECIONADOS 36
MÉDIA
ORIGINAL DA F2
99,964167
***********
SELEÇÃO PARA MAIORES VALORES **************
MÉDIA DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 118,658333
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
18,694167
GANHO POR SELEÇÃO
14,584383
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 14,589611
MÉDIA PREDITA PARA 1o CICLO APOS
SELEÇÃO 114,54855
***********
SELEÇÃO PARA MENORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 81,994444
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
-17,969722
GANHO
POR SELEÇÃO
-14,019203
GANHO
POR SELEÇÃO (%)
-14,024228
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 85,944964
***********
GS = p i h DPg **************
CONTROLE
PARENTAL (p) 1,0
INTENSIDADE
DE SELEÇÃO (i)
1,159
GANHO
POR SELEÇÃO
14,30491
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 14,310038
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Acres.) 114,269077
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Decres.) 85,659256
____________________________________________________________________________________________________
UNIVERSIDADE
FEDERAL DE VIÇOSA
36571-000
VIÇOSA - MG – BRASIL
LISTA
1B:
================================================================
Programa GENES ANÁLISE DE GERAÇÕES
Variância Ambiental
:
C:\Users\usuario\Desktop\genetica quantitativa\lista1b.dat
Variância Ambiental
: 2
Variância Ambiental
: 30
Variância Ambiental
: (VP1+2VF1+VP2)/4
Data 09-14-2011
================================================================
ANÁLISE GENÉTICA DE GERAÇÕES
P1, P2, F1 e F2
ANÁLISE DA VARIÁVEL => x
1
MÉDIAS E
VARIÂNCIAS
____________________________________________________________________________________________________
GERAÇÃO N
MÉDIA(m) VARIANCIA V(m) 1/V(m)
____________________________________________________________________________________________________
P1 20
73,5 38,394737 1,919737 ,520905
P2 20
17,125 24,356711 1,217836 ,821129
F1 20
62,98 35,376421 1,768821 ,565348
F2 120 80,279167 65,470403 ,545587 1,832889
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETROS GENÉTICOS DA
POPULAÇÃO F2
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETRO
ESTIMATIVA
DESVIO-PADRÃO
____________________________________________________________________________________________________
VAR.
FENOTÍPICA
65,470403
8,417194
VAR.
DE AMBIENTE(*)
33,376072
5,215811
VAR. GENOTÍPICA 32,09433 25,089984
HERDABILIDADE AMPLA (%) 49,021129 36,456965
HETEROSE
17,6675 38,990345 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 1)
-10,52 -14,312925 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 2)
45,855 267,766423 %
GRAU MÉDIO DA DOM. (Baseado em médias) ,626785
VALOR
MÁXIMO NA F2
100,5
VALOR
MÍNIMO NA F2
61,5
NÚM. DE GENES (Amp
= MaxF2 - MinF2) 5,923944
NÚM.
DE GENES (Amp = MedP1 - MedP2) 12,378123
____________________________________________________________________________________________________
(*)VM = (VP1+2VF1+VP2)/4
Seleção
dos maiores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
84 24
85 68 94
63 64 21
70 98 66
46 49 18
23 109 79
100
92 72
108 38 33
9 14 53
69 52 87
96 83 39
60 42
6 78
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos menores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
41 55
89 5 105
115 28 58
111 3 27
101 26 81
62 50 25
88 107
102 91 73
118 31 90
32 20 16
117 29 95
71 13 76
77 114
____________________________________________________________________________________________________
PREDIÇÃO DE GANHO POR
SELEÇÃO
____________________________________________________________________________________________________
NÚM.
DE INDIVÍDUOS SELECIONADOS 36
MÉDIA
ORIGINAL DA F2
80,279167
***********
SELEÇÃO PARA MAIORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 89,686111
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
9,406944
GANHO POR SELEÇÃO
4,61139
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 5,744193
MÉDIA PREDITA PARA 1o CICLO APOS
SELEÇÃO 84,890557
***********
SELEÇÃO PARA MENORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 70,930556
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
-9,348611
GANHO
POR SELEÇÃO
-4,582795
GANHO
POR SELEÇÃO (%) -5,708573
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 75,696372
***********
GS = p i h DPg **************
CONTROLE
PARENTAL (p) 1,0
INTENSIDADE
DE SELEÇÃO (i)
1,159
GANHO
POR SELEÇÃO
4,597156
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 5,726462
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Acres.) 84,876323
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Decres.) 75,682011
____________________________________________________________________________________________________
ANÁLISE DA VARIÁVEL => x 2
MÉDIAS E
VARIÂNCIAS
____________________________________________________________________________________________________
GERAÇÃO N
MÉDIA(m) VARIANCIA V(m) 1/V(m)
____________________________________________________________________________________________________
P1 20
211,775 59,331447 2,966572 ,337089
P2 20
96,68 58,520632 2,926032 ,34176
F1 20 148,9 87,167368 4,358368 ,229444
F2 120 157,708333 139,61472 1,163456 ,859508
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETROS GENÉTICOS DA
POPULAÇÃO F2
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETRO
ESTIMATIVA
DESVIO-PADRÃO
____________________________________________________________________________________________________
VAR.
FENOTÍPICA
139,61472
17,949548
VAR.
DE AMBIENTE(*)
73,046704 11,480103
VAR. GENOTÍPICA
66,568016
36,149233
HERDABILIDADE AMPLA (%) 47,679798 18,240275
HETEROSE -5,3275 -3,454313 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 1)
-62,875 -29,689529 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 2)
52,22 54,01324 %
GRAU MÉDIO DA DOM. (Baseado em
médias) -,092576
VALOR
MÁXIMO NA F2
189,5
VALOR
MÍNIMO NA F2
127,3
NÚM. DE GENES (Amp
= MaxF2 - MinF2) 7,264825
NÚM.
DE GENES (Amp = MedP1 - MedP2) 24,874669
____________________________________________________________________________________________________
(*)VM = (VP1+2VF1+VP2)/4
Seleção
dos maiores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
70 95
98 59 22
104 91 72
82 24 38
114 42 80
27 7 4
50 119
39 55 6
101 96 10
11 57 77
120 79 106
117 20 3
115
94
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos menores valores - Indivíduos a serem seleciodados
____________________________________________________________________________________________________
103
99 110
28 51 102
33 108 118
73 78 45
14 25 87
76 68
66 47
90 40 53
35 18 48
8 30 26
29 19 15
61 41 81
105
75
____________________________________________________________________________________________________
PREDIÇÃO DE GANHO POR
SELEÇÃO
____________________________________________________________________________________________________
NÚM.
DE INDIVÍDUOS SELECIONADOS 36
MÉDIA
ORIGINAL DA F2 157,708333
***********
SELEÇÃO PARA MAIORES VALORES **************
MÉDIA DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 171,155556
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
13,447222
GANHO POR SELEÇÃO 6,411608
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 4,065485
MÉDIA PREDITA PARA 1o CICLO APOS
SELEÇÃO 164,119942
***********
SELEÇÃO PARA MENORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 144,230556
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
-13,477778
GANHO
POR SELEÇÃO
-6,426177
GANHO
POR SELEÇÃO (%) -4,074723
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 151,282156
***********
GS = p i h DPg **************
CONTROLE
PARENTAL (p) 1,0
INTENSIDADE
DE SELEÇÃO (i)
1,159
GANHO
POR SELEÇÃO
6,529553
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 4,140271
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Acres.) 164,237886
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO (Decres.) 151,178781
2.
Discuta sobre as estratégias mais eficientes para seleção comparando as
estimativas obtidas para as características A e B em cada população.
População 1:
|
Caract |
σ²G |
h² (%) |
hF1 (%) |
gmd |
NG |
GS (%) |
Xm |
|
A |
44,34 |
72,16 |
18,62 |
0,30 |
10 |
9,15 |
82,30 |
|
B |
196,26 |
78,01 |
-1,71 |
-0,053 |
6,07 |
14,58 |
114,54 |
População
2:
|
Caract |
σ²G |
h² (%) |
hF1 (%) |
gmd |
NG |
GS (%) |
Xm |
|
A |
32,09 |
49,02 |
38,99 |
0,62 |
12,37 |
5,7 |
84,89 |
|
B |
66,56 |
47,67 |
-3,45 |
-0,09 |
24,87 |
4,06 |
164,11 |
População 1: A característica B possui uma maior variabilidade genética dentro da população (>σ²G), assim o processo de seleção para ela tende a ser mais eficiente. Isso acaba refletindo em um maior GS, visto que este está diretamente relacionado com a σ²G da população (GS = h² x DS ; h² = σ²G / σ²F). Além disso, características com maior herdabilidade (h²) são melhores para os programas de melhoramento já que o melhor fenótipo selecionado representa realmente o melhor genótipo. A característica A apresenta um gmd =0,3 o que indica interação intra alélica de dominância parcial, logo existe dominância, podendo assim ser explorado a heterose (18,68%). Já a característica B, apresenta gmd próxima de 0, indicando interação aditiva, o que condiz com a ausência de heterose (-1,71%). O maior número genes que determina a característica A indica maior trabalho para o melhorista, já que em um programa de melhoramento para esta característica as populações segregantes devem ter um maior número de indivíduos para permitir que todos os genótipos se manifestem.
População 2: O maior valor de σ²G da característica B indica a existência de maior variabilidade para essa característica, o que torna o processo de seleção mais eficiente. No entanto, o processo de seleção é dificultado pelo maior número de genes, o que requer áreas experimentais maiores. A característica A possui gmd = 0,62, indicando a existência de interação intra alélica do tipo dominância parcial, o que permite a exploração da heterose, fato não observado para a característica B. O ganho de seleção para a característica A foi um pouco maior do que para a característica B, resultado do maior valor de h².
3. Discuta sobre as
estratégias mais eficientes para seleção comparando as estimativas obtidas para
cada característica nas duas populações.
Assumindo que as características A e B são as mesmas na população 1 e 2
temos que a seleção para a característica A foi mais eficiente na população 1,
o que pode ser verificado pelo GS. Contudo, a média predita na população 2 foi
maior, uma vez que esta depende da média inicial. Assim sendo, por apresentar
uma média inicial maior, um GS menor e uma σ²G
, podemos supor que a população 2 já passou por etapas anteriores de
melhoramento genético.
4. Considere os
dados de uma característica A, avaliada nas gerações P1, P2, F1, F2, RC1 e RC2
cujos dados se encontram no arquivo lista1c.dat. Estime os parâmetros:
a) A variância
genotípica, aditiva e devido a dominância.
b) A herdabilidade na F2.
c) A heterose
manifestada na F1;
d) O grau médio da
dominância de cada característica;
e) O número de
genes que controlam cada característica;
f) O ganho por
seleção, ao selecionar as 30 % melhores famílias (médias mais elevadas)
g) A média predita
para as populações melhoradas resultantes da recombinação dos selecionados.
Para
realizar esse exercício é necessário ter o programa GENES instalado no
computador. Depois de ter instalado os arquivos lista1a.dat e lista1b.dat em
uma pasta em C:, abra o GENES, clique em
“Utilitários”, desça até “Trilha de Dados” e direcione para o programa a pasta
aonde estão os arquivos. Clique em “Retornar”. Clique em “Biometria”, desça até
“Gerações Segregantes e Não-segregantes”
e depois clique em “Escala (P1 P2 F1 F2 RC1 RC2). Uma nova página se abrirá, selecione em “Arquivo
de Dados” um dos dois arquivos da pasta. Clique em “Processar”. Uma página
contendo as seguintes informações se abrirá:
================================================================
Programa GENES ANÁLISE DE GERAÇÕES
Arquivo de dados C:\genética
quantitativa\lista1c.txt
Número de variáveis 1
% selecionados na F2 30
Método de estimação Ponderado
Variância Ambiental na
F2 (VP1+2VF1+VP2)/4
Variância Ambiental na
RC1 (VP1+2VF1+VP2)/4
Variância Ambiental na
RC2 (VP1+2VF1+VP2)/4
Data 08-24-2011
================================================================
ANÁLISE GENÉTICA DE GERAÇÕES
P1, P2, F1, F2, RC1 e RC2
ANÁLISE DA VARIÁVEL => x
1
MÉDIAS E
VARIÂNCIAS
____________________________________________________________________________________________________
GERAÇÃO N
MÉDIA(m) VARIÂNCIA V(m) 1/V(m)
____________________________________________________________________________________________________
P1 20
18,6075 8,169968 ,408498 2,44799
P2 20
100,5445 13,402647 ,670132 1,492242
F1 20
69,271 15,774 ,7887 1,267909
F2 200 60,19495 45,190146 ,225951 4,425744
RC1 100 55,2749 32,796555 ,327966 3,049101
RC2 100 87,9716 25,56814 ,255681 3,911117
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETROS GENÉTICOS DA
POPULAÇÃO F2
____________________________________________________________________________________________________
PARÂMETRO
ESTIMATIVA
DESVIO-PADRÃO
____________________________________________________________________________________________________
VARIÂNCIA
FENOTÍPICA
45,190146
4,507759
VARIÂNCIA
AMBIENTAL (F2)
13,280154
2,104442
VARIÂNCIA GENOTÍPICA 31,909992 13,178404
VARIÂNCIA ADITIVA 32,015597 10,748209
VARIÂNCIA DOMINÂNCIA -,105605 26,834737
HERDABILIDADE AMPLA (%) 70,612722 53,68297
HERDABILIDADE RESTRITA h²(%) 70,846411 18,404362
HETEROSE
9,695 16,273332 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 1)
50,6635 272,27462 %
HETEROBELTIOSE
(Pai 2)
-31,2735 -31,104138 %
Obs: heterobeltiose
significa melhor que o melhor pai
GRAU
MÉDIO DA DOMINÂNCIA(Baseado em variâncias) 9999,0
GRAU MÉDIO DA DOMINÂNCIA(Baseado
em médias) -,236645
VARIÂNCIA
AMBIENTAL (RC1)
13,280154
VARIÂNCIA
AMBIENTAL (RC2)
13,280154
VALOR
MÁXIMO NOS PAIS
106,47
VALOR
MÍNIMO NOS PAIS
13,13
VALOR
MÁXIMO NA F2
80,05 Não há transgressivo
VALOR
MÍNIMO NA F2
42,99 Não há transgressivo
NÚMERO DE GENES(Baseado
em variâncias) 5,3624
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos maiores valores - Indivíduos a serem selecionados
____________________________________________________________________________________________________
27 80
157 109 10
57 188 46
133 194 43 19 78
94 132 98 66
89 30
196 170 192
113 53 150
63 156 65 84 104
152 103 64
149
174
73 176
86 115 75
168 88 56
55 169 71 116 153
197 79 191
177
144 187
101 185 124
58 110 173
____________________________________________________________________________________________________
Seleção
dos menores valores - Indivíduos a serem selecionados
____________________________________________________________________________________________________
68 123
138 35 38
190 4 163
121 181 24
125 127 72
54 1 193
100
90 145
117 143 162
9 178 81
97 164 3 50 12
112 6 44
13 142
5 186
36 134 120
105 96 11
106 155 165
31 45 114
85
128
108 195
39 87 76
122 107 52
____________________________________________________________________________________________________
PREDIÇÃO DE GANHO POR
SELEÇÃO
____________________________________________________________________________________________________
NÚMERO
DE INDIVÍDUOS SELECIONADOS 60
MÉDIA
ORIGINAL DA F2 60,19495
***********
SELEÇÃO PARA MAIORES VALORES
**************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 68,132167
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
7,937217
GANHO POR SELEÇÃO 5,623233
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 9,341703
MÉDIA PREDITA PARA 1o CICLO APÓS
SELEÇÃO 65,818183
***********
SELEÇÃO PARA MENORES VALORES **************
MÉDIA
DOS INDIVÍDUOS SELECIONADOS 52,682333
DIFERENCIAL
DE SELEÇÃO
-7,512617
GANHO
POR SELEÇÃO
-5,322419
GANHO
POR SELEÇÃO (%) -8,84197
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 54,872531
***********
GS = p i h DPg **************
CONTROLE
PARENTAL (p) 1,0
INTENSIDADE
DE SELEÇÃO (i)
1,159
GANHO
POR SELEÇÃO
5,519798
GANHO
POR SELEÇÃO (%) 9,169868
MÉDIA
PREDITA PARA 1o CICLO APÓS SELEÇÃO 65,714748
5) Foi avaliada uma
determinada característica nas gerações F1 (derivada do cruzamento entre
genitores homozigotos) e F2, cujos valores fenotípicos são apresentados a
seguir:
|
12 |
13 |
10 |
9(*) |
|
8(*) |
21 |
8 |
10 |
|
12 |
15 |
7(*) |
12 |
|
5 |
8(*) |
11 |
11 |
(*) Valores obtidos
em plantas F1. Os demais valores foram obtidos em plantas F2.
a)
Estime a variância
genotípica entre as plantas F2.
Como temos apenas a variância fenotípica de F1 será a partir dela que calcularemos a variância ambiental de F2:
A variância fenotípica de F2 pode ser dada por:
Portanto,
b)
Estime a herdabilidade do caráter na população F2.
A herdabilidade é dada pela seguinte fórmula:
c)
Considere a seleção das quatro plantas superiores e estime a
média predita para o primeiro ciclo de cultivo dos indivíduos F2 selecionados.
Os indivíduos selecionados foram os que tem valor
fenotípico igual a: 13, 21, 15 e 12.
A média predita da população melhorada pode ser dada por:
;
Temos que a 
O diferencial de seleção pode ser obtido pela seguinte fórmula:
Agora podemos calcular o ganho de seleção:
E a média predita para a população melhorada:
