Capítulo 7 – APLICAÇÃO DA GENÉTICA QUANTITATIVA NO MELHORAMENTO
EXERCÍCIOS
1) Considere as médias fenotípicas de duas características (X e Y), avaliadas em 10 cultivares. Calcule a correlação entre essas características.
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Cultivares |
X |
Y |
X + Y |
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1 |
295 |
26 |
321 |
|
2 |
243 |
30 |
273 |
|
3 |
271 |
29 |
300 |
|
4 |
284 |
29 |
313 |
|
5 |
242 |
22 |
264 |
|
6 |
327 |
26 |
353 |
|
7 |
220 |
27 |
247 |
|
8 |
284 |
29 |
313 |
|
9 |
284 |
25 |
309 |
|
10 |
207 |
23 |
230 |
V (X + Y) = QMGxy = 1423,34
V (X) = QMGx = 1362,2333
V (Y) = QMGy = 7,3778
2) Foram avaliadas 20 famílias de meios irmãos em experimentos em blocos ao acaso com quatro repetições. Os resultados da análise de variância de duas características (X e Y) e da soma (X + Y) são apresentadas a seguir. Com base nessas informações, calcule as correlações fenotípicas, genotípicas e de ambiente entre os caracteres.
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FV |
GL |
QMX |
QMY |
QM (X+Y) |
|
Blocos |
3 |
1225,33 |
2,92 |
1342,22
|
|
FMI |
19 |
27780,12 |
15,72 |
28152,97
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Resíduo |
57 |
2270,02 |
4,72 |
2235,18 |
Correlação Fenotípica:
Correlação Ambiental:
Correlação genética:
Cov (X,Y) = PM (X,Y)
3) Foram avaliadas a estabilidade e a adaptabilidade de cinco cultivares, considerando 8 ambientes. Os resultados da análise, segundo modelo de Eberhart e Russel, são apresentados a seguir. Qual é o cultivar de adaptabilidade geral? Qual é o cultivar de adaptabilidade específica a ambientes favoráveis ? Justifique sua resposta.
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Cultivares |
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R²i (%) |
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1 |
1240,4 |
0,56** |
10,09 |
91,6
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2 |
1240,5 |
0,62** |
21,22`` |
44,2
|
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3 |
2100,2 |
1,04 |
10,25 |
88,0
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|
4 |
1800,0 |
1,12 |
23,32`` |
48,2
|
|
5 |
2050,6 |
1,80** |
11,40 |
83,4 |
**: Significativamente diferente de um, pelo teste t, a 1% de probabilidade.
``: Significativamente diferente zero, pelo teste F, a 1% de probabilidade.
Modelo proposto por Eberhart e Russel (1966) sugerem fazer as análises de estabilidade e adaptabilidade por meio do modelo de regressão linear simples, cujo modelo é:
Yij = β0i + β1iIj + δij + Eij
Nesta metodologia, tanto os coeficientes de regressão dos valores fenotípicos de cada genótipo em relação ao índice ambiental quanto os desvios dessa regressão proporcionam estimativas de parâmetros de estabilidade e adaptabilidade.
Adaptabilidade = refere-se a capacidade dos genótipos aproveitarem vantajosamente o estímulo do ambiente. Está diretamente relacionado com o valor de β1i, podendo assumir valores igual a 1 (adaptabilidade geral), menor e maior que 1 (adaptabilidade específica desfavorável e favorável, respectivamente).
Estabilidade = capacidade dos genótipos mostrarem um comportamento altamente previsível em função do estímulo do ambiente. Está diretamente relacionado com a variância dos desvios, podendo assumir valores iguais ou diferentes de zero (estabilidade alta e baixa, respectivamente).
Adaptabilidade Geral = β1i próximo de 1 = cultivar 3 (1,04)
Adaptabilidade específica a ambientes favoráveis = β1i maior de 1 = cultivar 5 (1,80)
4) Foi feito estudo sobre diversidade genética entre 10 linhagens, em relação a oito características agronômicas. Os resultados da análise, feita com base na técnica dos componentes principais e na técnica de agrupamento de Tocher a partir das distancias euclidianas médias, estão apresentadas graficamente. Também são apresentados os valores médios de duas características de interesse econômico, em que há grande interesse no aumento de seus valores. Identifique três linhagens a serem recombinadas para obtenção de uma população inicial de melhoramento.
São linhagens promissoras para o uso em programas de melhoramento a 1, 5 e 7. Pois além de apresentarem altas médias para as características de interesse, foram agrupadas de forma diferenciada, evidenciando assim a existência de diversidade genética entre elas.
5) Foram avaliadas 20 FMIs em relação a duas características (X e Y), cujos resultados da análise de variância são apresentadas a seguir:
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FV |
GL |
QMX |
F |
QMY |
F |
|
Blocos |
3 |
1038,17 |
|
24750,77 |
|
|
Famílias |
19 |
1353,46 |
1,2 |
323580,48 |
26,40
|
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Resíduo |
57 |
1125,97 |
|
12253,20 |
|
|
Média |
145,98 |
|
|
529,98 |
|
|
CV |
22,99 |
|
|
20,88 |
|
|
|
56,87 |
|
|
77831,82 |
|
|
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h²(%) |
16,81 |
|
|
96,21 |
|
A correlação genética entre as duas características é de 0,71.
a) Estime o ganho direto em X e em Y pela seleção de 30% das melhores famílias, considerando um método de melhoramento em que o controle parental é igual a 1.
Característica X:
p = 1
i = 1,159
σ²g = QMG – QMR/r h² = σ²g / σ²f, onde σ²f = QMG/r = 338,365
= 1353,46 – 1125,97 / 4 = 56,8725/ 338,365
= 56,8725 = 0,168
σg = 7,541 h = 0,409
GS = p . σg . h . i
= 1 . 1,159 . 7,541 . 0,409
= 3,582
GS (%) = GS x 100 / média = 2,46 %
Característica Y:
p = 1
i = 1,159
σ²g = QMG – QMR/r h² = σ²g / σ²f, onde σ²f = QMG/r = 80895,12
= 323580,48 – 12253,20 / 4 = 77831,82/ 80895,12
= 77831,82 = 0,9621
σg = 278,98 h = 0,98
GS = p . σg . h . i
= 1 . 1,159 . 278,98 . 0,98
= 316,155
GS (%) = GS x 100 / média = 59,8%
b) Estime o ganho direto em X pela seleção das seis melhores famílias cuja média é 167,22, considerando um método de melhoramento em que o controle parental é igual a 1. Compare com o resultado obtido anteriormente.
GS = h² x DS DS = 167,22 – 145,98
GS = 0,1681 x 21,24 = 21,24
GS = 3,583 (2,45%)
c) Estime o ganho direto em Y pela seleção das seis melhores famílias cuja média é 865,63, considerando um método de melhoramento em que o controle parental é igual a 1. Compare com o resultado obtido anteriormente.
GS = h² x DS DS = 865,63 – 529,98
GS =0,9621 x 335,65 = 335,65
GS = 322,923 (60,93%)
d) Estime a resposta correlacionada em X (caráter mais influenciado pelo ambiente) pela seleção em Y, considerando a seleção de 30% das famílias.
e) Você acredita ser possível conduzir um programa de melhoramento com objetivo de obter acréscimo simultâneo nas duas características. Justifique sua resposta e faça uso das informações do gráfico.
Sim, é possível obter acréscimo simultâneo das duas características selecionando as famílias 3, 5, 12, 13, 16 e 17. Estas, são famílias que apresentam rendimento médio alto para ambas as características.
6) Num experimento em blocos ao acaso, em que foram avaliados 20 genótipos em 4 repetições, um pesquisador calculou o coeficiente de correlação a partir dos 20 genótipos de duas variáveis.
a) Qual a natureza da correlação estimada?
A correlação estimada é de natureza fenotípica.
b) Como poderia ser calculado a correlação genotípica?
Para o calculo da correlação genotípica é necessário o conhecimento dos componentes de variância. O cálculo dessa correlação envolve o conhecimento da covariância genética x,y e também da variância genética de x e y. Para isso, realiza-se uma ANOVA, onde a variância genética de x e y, são facilmente calculados pela diferença entre QMG e QMR /r. Já a covariância entre x e y, é obtida pela diferença entre as covariâncias de x e y, divido por dois.
c) Como pode ser calculado a correlação ambiental.
Para o cálculo da correlação ambiental é necessário realizar ANOVA de forma a obter os QMR e a covariância ambiental entre as variáveis.
7) Como se classificam os genótipos em relação a sua adaptabilidade? E em relação à estabilidade?
Adaptabilidade se refere a capacidade dos genótipos aproveitarem vantajosamente o estímulo do ambiente. Está diretamente relacionado com o valor de β1i, podendo assumir valores igual a 1 (adaptabilidade geral), menor e maior que 1 (adaptabilidade específica desfavorável e favorável, respectivamente).
Estabilidade é a capacidade dos genótipos mostrarem um comportamento altamente previsível em função do estímulo do ambiente. Está diretamente relacionado com a variância dos desvios, podendo assumir valores iguais ou diferentes de zero (estabilidade alta e baixa, respectivamente).
8) Quais são as causas da correlação genética?
Correlação genética pode ser causada por pleiotropia (um gene afetando duas ou mais características) e também por desequilíbrio de ligação gênica (pode ser alterado com o passar das gerações, resultado da permutação).
9) Quais as propriedades de uma característica auxiliar a ser utilizada para proporcionar ganhos genéticos em outra de maior importância econômica e de maior complexidade?
a) Ser de fácil medição;
b) Ter alta herdabilidade;
c) Alta correção com a característica de interesse.