Palestra carina ensino online 2014

A Importância da Matriz de Parentesco na Avaliação Genética

Carina Ubirajara de Faria UFU

Uberlândia, 2014

Princípio do Melhoramento Genético

Desempenho = Genótipo + Ambiente

Temos o interesse no genótipo dos animais, pois animais com genótipos superiores PODEM produzir progênies superiores


Desempenho = Valor Genotípico + Ambiente

Efeito dos Genes + Combinações Gênicas

Não é transmitido para a progênie

Valor Genético


P = G + E

Diferentes Genótipos...


Progênie Valor Genotípico

Pai Valor Genotípico

Mãe Valor Genotípico

Transmite 50% dos genes e não as

combinações gênicas

½ dos Genes do Pai + ½ dos Genes da Mãe + Novas

Combinações Gênicas

Transmite 50% dos genes e não as

combinações gênicas

½ ½

Valor Genético

Os pais não transmitem os seus genótipos aos descendentes, o que se transmite é uma amostra aleatória

da metade dos seus genes

Um mesmo animal produz milhares de gametas com materiais genéticos diferentes

Segregação Mendeliana

1 bovino pode produzir mais de 1,07 bilhões de gametas (½ do material genético) diferentes.

Valor Genético

A B C D E

a b c d e

a b c d e

A B C d e

A B C D E

A B C d e

Pai/Touro Mãe/Matriz

Progênie A

Genótipo Genótipo

Genótipo

Valor Genético

A B C D E

a b c d e

a b c d e

A B C d e


Progênie B

a b c d e

a b c d e

Genótipo Genótipo

Genótipo

Valor Genético

A B C D E

a b c d e

a b c d e

A B C d e


Progênie C

A B c D e

a b c d e

Genótipo Genótipo

Genótipo

Valor Genético

A B C D E

a b c d e

Pai/Touro

Progênies (½ dos genes do Touro)

A B c D e

a b c d e

a b c d e

a b c d e

A B C D E

A B C d e

Receberam gametas diferentes e são genótipos diferentes

A

B

C

Diferença Esperada na Progênie (DEP)

DEP = ½ do Valor Genético

DEP

A DEP é a predição da média do valor genético de todos os gametas produzidos por um animal.

Ferramenta para Comparação e Classificação de Animais

Seleção

Touro A Touro B

+10 kg -5 kg

Mesmo Lote de Vacas

Diferença Média de 15 Kg na Progênie

Diferença Esperada na Progênie (DEP)

Valor Genético

Como predizer o valor genético dos animais de forma confiável?

P = G + E

Valor Genético + CG /

Transmitido para a Progênie

Predição do Valor Genético

Os valores genéticos dos animais serão preditos a partir de informações fenotípicas

dos animais

Fontes de informação:

Fenótipo do próprio animal

Fenótipos dos ancestrais e colaterais

Fenótipo da progênie

A combinação de todas essas informações leva ao BLUP

Relação de Parentesco

Animal

Pai

Mãe

Avô Materno

Coeficiente de parentesco (Animal, Pai) = 0,50 Coeficiente de parentesco (Animal, Mãe) = 0,50 Coeficiente de parentesco (Animal, Avô Materno) = 0,25

Fonte: Garcia, (2009)


Animal


1 Progênie

½ dos genes

½ dos genes

½ dos genes

h h

h

Fenótipo Fenótipo

Fenótipo

Fenótipo

Relação do fenótipo da progênie com o genótipo do animal é 1(0,5)h


Animal


5 Progênies

½ dos genes

½ dos genes

½ dos genes

h h

h

Fenótipo Fenótipo

Aumenta o peso dessa informação

Fenótipo

Relação do fenótipo da progênie com o genótipo

do animal é 5(0,5)h


Animal


20 Progênies

½ dos genes

½ dos genes

½ dos genes

h h

h

Fenótipo Fenótipo

Fenótipo

Maior o peso dessa informação

Relação do fenótipo da progênie com o genótipo

do animal é 20(0,5)h


F E

D C

B A

Animal

Fenótipo

Relação de parentesco do Animal com o

Indivíduo F de 0,0156


Quanto mais informações SEGURAS melhor é a predição do valor genético

Informações de desempenho: coleta adequada de dados de campo

Informações de parentesco: genealogia correta dos animais

Informações de ambiente: formação de grupos contemporâneos

ESCRITURAÇÃO ZOOTÉCNICA

Predição dos Valores Genéticos

Rebanho 1 Rebanho 2

Rebanho 4 Rebanho 3

A

B

C E

F

G

D J

H

I

K

x

DEPs

DEP pedigree DEP interina DEP progênie

Informações pais/parentes pais/parentes

performance própria

pais/parentes performance própria

performance progênies

Uso Animais muito jovens

TE/FIV Acasalamentos (PAG)

Animais jovens Animais sem progênies

Animais com progênies

Acurácia Muito baixa Baixa Média a Alta

INFORMAÇÕES UTILIZADAS

Modelo de Avaliação Genética

Valor Fenotípico =

Efeitos de Ambiente +

Efeitos Genéticos +

Efeitos Residuais

Modelo Estatístico

Modelo Matricial

eZaXY

P = G + E

Modelo Animal

Os valores genéticos dos animais são obtidos com a

máxima precisão possível, utilizando as informações dos

próprios animais e também de seus parentes e

considerando também a correção dos dados observados,

para os efeitos ambientais identificáveis.

Modelo Animal

eZaXy

YZ

YX

BLUP

BLUE

AZZXZ

ZXXX'

'

1''

''

A metodologia BLUP proporciona uma combinação de todas as

informações disponíveis com ponderações apropriadas para cada fonte

de informação do indivíduo. Essas informações são sumarizadas em um

único valor que é o valor genético.

Modelo Animal

Herdabilidade Nº Filhos Animal Pais Filhos

0,10 0 6% 94% 0%

0,50 0 34% 66% 0%

0,10 1 4% 77% 19%

0,50 1 29% 57% 14%

0,10 5 3% 43% 54%

0,50 5 18% 36% 46%

0,10 20 1% 17% 82%

0,50 20 8% 15% 77%

Adaptado de Ledic (2011)

Influência das informações de parentesco na predição de valores genéticos

Avaliação Genética

Correta descrição do sistema de manejo em que os animais foram submetidos

A qualidade dos dados é premissa básica para o processo de avaliação genética

Informação do parentesco genético entre todos os pares de animais em avaliação

Matriz de Parentesco

A inclusão da matriz de parentesco genético entre os animais permite maior conexão entre os diferentes grupos contemporâneos. Possibilita a conexão de gerações distintas e a comparação de animais de diferentes idades. Permite a correção para mérito genético dos animais que formam os pares. O mérito genético obtido do touro é corrigido para o mérito genético das vacas com as quais este touro foi acasalado. Permite a obtenção de preditores mais acurados.

Matriz de Parentesco

A inclusão da Matriz de Parentesco traz vantagens ao

processo de avaliação genética por aumentar a acurácia.

As informações dos parentes são importantes para

contribuir na avaliação do animal pelo seu valor genético.

O nível de influência depende do grau de parentesco

entre os indivíduos.

Informação

TOURO

Pai do Touro? Avô Materno?

Provas Zootécnicas?

DEPs?

Progênie?

Exemplo

A

D

B

C

X

Y

170 Kg

180 Kg

210 Kg

200 Kg

eZaXy

YZ

YX

BLUP

BLUE

AZZXZ

ZXXX'

'

1''

''

Modelo Animal

01

10

10

01

00

00

x

1 2

X

Y

A

B

C

D

100000

010000

001000

000100

000000

000000

z

X

Y

A

B

C

D

X Y A B C D

210

170

180

200

0

0

Y

X

Y

A

B

C

D

20

02' XX

011000

100100'X

Modelo Animal

YZ

YX

BLUP

BLUE

AZZXZ

ZXXX'

'

1''

''

Modelo Animal

011000

100100'ZX

10

01

01

10

00

00

' XZ

100000

010000

001000

000100

000000

000000

'ZZ

Modelo Animal

Modelo Animal

YZ

YX

BLUP

BLUE

AZZXZ

ZXXX'

'

1''

''

33,21

2

2

h

h

350

410'YX

210

170

180

200

0

0

'YZ

Modelo Animal

1

01

125,001

5,0025,01

25,005,001

25,005,05,001

A

X Y A B C D

X Y A

B C D

Modelo Animal

210

170

180

200

0

0

350

410

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

33,20066,00001

02000010

00301110

66,00066,2066,001

00105,15,000

00166,05,083,100

01100020

10010002

2

1

D

C

B

A

Y

X

GC

GC

a

a

a

a

a

a

Modelo Animal

210

170

180

200

0

0

350

410

907,0035,0107,0569,0017,0269,0071,0738,0

035,0749,0248,0056,0125,0122,0499,0046,0

107,0248,0746,0169,0375,0366,0497,0138,0

569,0056,0169,0898,0028,0424,0113,0734,0

017,0125,0375,0028,0937,0061,0250,0023,0

269,0122,0366,0424,0061,0916,0244,0346,0

071,0497,0497,0113,0250,0244,0998,0092,0

738,0046,0138,0734,0023,0346,0092,0236,1

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

2

1

D

C

B

A

Y

X

GC

GC

a

a

a

a

a

a

Modelo Animal

04,2

60,2

17,2

07,1

30,1

44,0

175

204

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

2

1

D

C

B

A

Y

X

GC

GC

a

a

a

a

a

a

Valores Genéticos

Considerações Finais

As informações da matriz de parentesco são fundamentais para a avaliação genética. São utilizadas pelos Programas de Melhoramento Genético nas predições dos valores genéticos. Programas de seleção em bovinos de leite também tem utilizado o modelo animal em virtude dos benefícios da Matriz de Parentesco. Atenção a qualidade da informação. Genealogia correta, informação dos fatores ambientais e adequada coleta de dados fenotípicos.

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