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MEJORAMIENTO ANIMAL
Población
Dificultad: hay que trabajar con los animales, no con los genes: es un proceso continuo, con un estado diploide (individuos) y otro haploide (gametas)
La población puede ser definida a varios niveles: especie, raza, rodeos, etc.
Fenotipo= Genotipo + Ambiente + (GxE)
Lo que se ve…nuestras
observaciones
Lo que nos interesa: Genes y
Genotípos
Todo lo que no es genético
El modelo básico
Fenotipo= Genotipo + Ambiente
Interacción
Partición del genotipo: G
• Observar: los padres transmiten alelos, no su propia combinación.
• Por lo tanto: primariamente nos interesa el valor de los genes actuando en forma independiente (aditiva).
G = A + D + E
Efecto medio de un gen (en la población)
En el contexto del mejoramiento genético, el efecto de cada
gen en el pool genético de la población es lo que importa,
más que el efecto de genotipos individuales
Recordar: los individuos pasan genes, no genotipos
Definiciones formales• El efecto de cierto alelo dependerá de:
– La frecuencia con la cual integrará distintos genotipos
– Los valores genotípicos que esos genotipos tienen
Observar: depende de las frecuencias, por lo tanto es dependiente de la población concreta:
en distintas poblaciones da distintos resultados
El modelo en términos de varianzas
De manera equivalente al modelo de efectos genéticos yambientales a nivel de individuo, existe un modelopoblacional, expresado en términos de componentes devarianza:
Recordar: lo que nos interesa es la variación genética entre individuos.
(es lo que hace posible la selección)
VP= VG + V EVP= VA+VD+VI+ V E
Si G y E no actúan aditivamente:
Definición de interacción:
E1 E2
Pe
rfo
ma
nc
e A
A
B
B
Interacción genotipo x ambiente
?
Si G y Eno son independientes
VP = VG + VE + 2Cov(G,E)
G y E varían juntos
Modelo final
VP = VG + VE +VIGxE + 2Cov(G,E)
Resumen y conclusiones La causa variación se explica en términos de frecuencias y
efectos génicos
A partir de ellos, construcción de un modelo que describe el valor fenotípico observado: P = G + E
Diferenciamos:
– Valor genético G: el valor genético del animal para él mismo
– Valor de Reproductivo A: el valor de los genes del animal para su progenie
Dominancia, epistasis y ambiente: no transmisibles
Muchos genes involucrados: uso de la Estadística y
uso del concepto de Variabilidad en el análisis poblacional
Cuántos genes intervienen en laproducción de leche?
El gran nº de genotipos posibles imposibilita considerar genes particulares
Descripción del efecto conjunto de los genes a través de la ESTADÍSTICA (medias, varianzas, distribuciones)
PARECIDO ENTRE PARIENTES
Introducción
• Problema: ¿cómo hacer para estimar la VA?
• Solución: Parecido entre parientes
Fenómeno básicamente genético
Permitirá estimar VA si comprendemos las
causas del parecido
Si se expresa en proporción (h²) es el determinante
principal del mejor método reproductivo que puede
utilizarse en el mejoramiento
Enfoque del problema
VP = VA + VD + VI + VE
Componentes causales
Se ha visto:
Componentes OBSERVACIONALES Cuantificables a través de procedimientos ESTADÍSTICOS
EnfoqueAnimales emparentados variación en común COVARIANZA
Covarianza:– Afectada por componentes CAUSALES– Puede ser observada (medida)
La covarianza entre animales emparentados es la nueva propiedad dela población que debemos deducir para estimar los componentesCAUSALES
Covarianza componentes causales
• La fracción de los genes que comparten losanimales emparentados (aXY ) cuyo efectocausa variación aditiva (VA) en la población.
Cov (X,Y) = aXY VA
Dominancia? Epistacia? Ambiente común?
En general
Cov (X,Y)= aXY VA + dXY VD +. . + VE
Ejemplo: padre-hijo
Ejemplo: medio-hermanos
Elijamos una combinación (“animal X”)Chance de obtener en animal “Y”:– Un mismo GEN: 2 en 8 = ¼ =aXY
– Un mismo GENOTIPO: 0 en 4= 0 = dXY
Ejemplo: hermanos enteros
Elijamos una combinación (“animal X”)
Chance de obtener en el animal Y:
–Un mismo GEN: 4 en 8 = ½ =aXY
–Un mismo GENOTIPO: 1 en 4= ¼ = dXY
Casos particulares más usadosCov (P,H) = ½ VA
Cov (Medios Hermanos) =¼ VA
Cov (HE)= ½ VA + ¼ VD + VE
Pero….me falta un valor numerico para la
covarianza entre parientes….
Como medirlo?- Observaciones reales- Analisis estadistico de la varianza entre y dentro de familias
Recuerde…
COVARIANZA = PARECIDO
VARIANZA = DIFERENCIA
HEREDABILIDAD
Heredabilidad (h2)Definición intuitiva
• “Una medida del grado en que los hijos se parecen a los padres en una característica”.
• Es una medida de la fuerza de la relación entre fenotipos y valores de cría para una característica en una población.
Definiciones alternativas de h2:cociente de varianzas
• Cociente entre la varianza de los valores de cría y la
varianza fenotípica (es la expresión más usada)
Definiciones alternativas de h2:
* Correlación
La asociacion entre el FENOTIPO y el VALOR de CRIA
para una característica es cuantificable a traves de una correlacion
rAP= h
La HEREDABILIDAD es cuadrado de esta correlacion
h2
Definiciones alternativas de h2:* coeficiente de regresión
• Cambio en el valor de cría esperado por unidad de cambio en el valor fenotípico.
• La regresión del valor de cría en el fenotipo.
bAP= h2
AP = h2
Si h2 es más alta, hay un mayor cambio de A por unidad de cambio en P.
Consideraciones importantes sobre heredabilidad
Mas ejemplos de heredabilidad
Importante
La h2 refiere a una característica en una
población (PARÁMETRO POBLACIONAL)
NO ESTA ASOCIADA A UN ANIMAL ESPECIFICO,
LOS ANIMALES TIENE VALORES DE CRÍA
Se basan en el parecido entre parientes
Se obtienen estimadores de VA y VP, según
vimos anteriormente; a partir de ellos, se estima la
h2.Diferentes fuentes de información (padres-hijos,
medio-hermanos, hermanos enteros.
Métodos de estimación
Conceptos aclaratorios sobre la heredabilidad
1. Todas las características están genéticamente
determinadas; pero un carácter es heredable
cuando las diferencias en producción son
heredables. Nº de patas vs. Largo de patas
2. A veces se asume que si la h2es alta, los VC
serán también altos. La h2es una medida de
asociación entre P y A; pero
independientemente de la magnitud de h2,habrá VC altos, promedio y bajos.
h2 refiere a una característica en una población (parámetro poblacional). No está asociada a un animal específico (está mal decir que un animal tiene h2 alta: los animales tienen Valor de Cría, alto o bajo).
h2 de una característica no es fija; varía de población a población (por ej. razas), y de ambiente a ambiente.
Imprecisiones varias, como: “es la parte de P explicada por A”
REPETIBILIDAD
Muchas caracteristicas de interes economico se manifiestanvarias veces en la vida de un animal(peso de vellon, produccion de leche, produccion de huevos, Tamaño de camada)
Los carneros que tuvieron los mayores pesos de vellon en la primeraEsquila, tambien los tendran en la segunda?
Caravana
n°1° vellon Orden 2° vellon Orden
331 6.4 1
352 6.3 2
324 6.1 3
328 6.0 4
401 6.0 5
326 6.0 6
371 5.7 7
347 5.5 8
Definiciones y conceptos R
La Repetibilidad es una medida de la fortaleza (confiabilidad) de la relacion entre
registros repetidos (fenotipos) de un mismo caracter en la poblacion.
Asociacion entre medidas repetidas de un mismo animal
o PARAMETRO poblacional definido para una caracteristica dada
o Definida para una poblacion en un ambiente y momento dado.
Definicion de repetibilidad - concepto
Definicion de repetibilidad desde el calculo
Valores de repetibilidad paraalgunos caracteres
Aclaraciones sobrerepetibilidad
• Al igual que h2, es una medida poblacional, no un valor asociado a un animal en particular
• No tiene un valor fijo, varía de población a población y de ambiente a ambiente
Baja Repetibilidad
• El primer registro de un animal NO es un buen indicador de su segundo registro
Alta Repetibilidad
El primer registro de un animal es un muy buen indicador de su segundo registro
Métodos de estimación derepetibilidad
Resumen
CORRELACIONES
Ejemplos
• Seleccionamos animales por :
– Peso de vellón
• Estos animales tienen VC para otras características.
(Diámetro, Peso del cuerpo, etc)
• ¿Se producirá un cambio genético en estas características ?
• ¿De que dependerá y cuanto valdrá?
• Queremos seleccionar por :
– Cortes valiosos (lomo,cuadril,etc)
– Veteado
– Parición
• ¿Qué pasa si existe una característica asociada (relacionada)?
• ¿Lograré cambio genético (indirecto, respuesta correlacionada) ?
Características indicadoras
• Una característica que puede o no tener importancia
económica.
• Pero seleccionando por ella mejoramos genéticamente
otra/s.
• Ejemplo :
– Peso al nacer (dificultad al parto)
– Circunferencia escrotal (fertilidad de carneros y ovejas)
Relación, asociación, correlación genética
Otro ejemplo
Correlación Fenotípica: rP• Es una medida del grado de asociación entre los
comportamientos de una característica y los comportamientos de otra.
Correlación Genética rG
• Es una medida del grado de asociación entre los valores de
cría de una característica y los valores de cría de otra.
• Producción de leche, % de grasa : correlación -0.3
• Los genes que incrementan la PL, incrementan el contenido
de agua, llevando a disminuir el contenido de grasa.
• Selecciono PL, disminuye %grasa
Observaciones
• La r es una medida poblacional:
– BIEN : Hablar de la r entre PVS y PD.
– MAL : Decir que el Carnero 100 tiene un VC para PVS que esta altamente correlacionado con el VC para PD.
• La r depende de la población (raza,etc) y el ambiente.
Correlación Ambiental rE
Heredabilidades y Correlacionesgenéticas Corriedale
Heredabilidades y correlaciones genéticasde peso al nacer, destete y recría.
Respuesta Correlacionada a laSelección
•Cambio genético indirecto en una o más características debido a la selección en otra.
•Selecciono por X, produzco una cambio genético indirecto en Y
Si seleccionamos por X,¿cuánto será larespuesta genética en Y ?
Me conviene la respuesta indirecta o la directa en Y ?: Selección Indirecta
• La característica correlacionada es registrada y la directa no.
• La característica correlacionada es más barata de registrar que la directa.
• La característica correlacionada es medida antes en la vida del animal.
• La característica correlacionada tiene mayor heredabilidad y tiene alta correlación genética.
Consideraciones finales:
• Desde el punto de vista de la selección interesa la correlación
genética.
• La correlación fenotípica no es la suma de la aditiva y ambiental
• La eficiencia (indirecta/directa ) dependerá de la relación de las
heredabilidades y la magnitud de la correlación genética
MUCHAS GRACIAS!!