09/11/2012. Mgter. Eric Stolar Lic. Jimena Gutierrez Brower

(1)

Genética de la Producción

2012

Lic. Jimena Gutierrez Brower

Universidad Nacional de Misiones Universidad Nacional de Misiones

Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales

Mgter. Eric Stolar

Clase TP

Clase TP 6:

6: Heredabilidad

Heredabilidad y

y

Repetibilidad

Heredabilidad

Expresa la confianza que se puede tener

en el fenotipo del animal como una guia

para predecir su valor de cria.

Es propia de una carácter.

Determina estrategia a utilizar en el

mejoramiento de ese carácter.

(2)

Se define también como la regresión del

valor de cría sobre el valor fenotípico.

Si se grafica la regresion del valor de cria de un

individuo (juzgado a traves de la progenie)

sobre su valor fenotipico, el coeficiente b1 de

regresion (pendiente de la recta) es igual a la

heredabilidad.

Se puede predecir el valor de cría de un

animal :

=valor de cria esperado Se expresa en desviaciones de la media de la población, al igual que P.

Ejemplo: Si un toro es superior en 100g en ganancia de peso diaria con respecto a la media de la población a la cual pertenece, y si su heredabilidad es 0,4 para esa característica, la estimación de su valor de cría es 40 g, Esta es su superioridad genética.

(3)

Métodos de determinación de

Métodos de determinación de heredabilidad

heredabilidad

Todos los metodos se basan en determinar cuanto mas se parecen entre si animales emparentados que los no emparentados. El grupo de datos analizados debe necesariamente poseer una estructura familiar (no menos de 25% de coeficiente de parentesco entre individuos)

Entre los metodos mas usados encontramos:

Regresion de los hijos sobre el promedio de los padres Regresion de los hijos sobre uno de los padres

Regresion de hijas dentro de madres

Correlacion intraclase entre hermanos enteros Correlacion intraclase entre medio hermanos

Lineas isogénicas

Regresión de los hijos sobre

un progenitor

Regresión de los hijos sobre

un progenitor

Ejemplo:

Estimación de heredabilidad del peso (en libras) al año de edad en bovinos

Peso al año del padre (X) Peso al año del hijo (Y)

1006 956 1095 916 1018 944 1029 1036 1011 1054 1004 923 1005 938 1124 1003 961 899 1048 941 y x y x n s n i i i xy −      =

∑

=1 1 2 1 2 2 1 _x _x n s n i i x −      =

∑

= Recordar: 2 X XY OP 2

S

2 2b

h

=

(4)

Se utiliza cuando se tienen pocos datos. Se hace una

aproximación de la regresión hijos-padres.

1- Ordenar padres por fenotipo (de mayor a menor). Si N es impar se elimina la observación mediana.

2- Se ordenan los hijos por el orden de sus padres 3- Se calcula:

Regresión de los hijos sobre

un progenitor

Regresión de los hijos sobre

un progenitor

Método simplificado

=

inf sup inf sup

Y

X

Media mitad superior de los padres Media mitad inferior de los padres Media mitad superior de los hijos

Media mitad inferior de los hijos













−

=

inf sup inf sup 2

X

Y

2 h

Población de estudio:

Correlación

Correlación intraclase

intraclase entre

entre

medios hermanos

Correlación

Correlación intraclase

intraclase entre

entre

medios hermanos

♀

♂

♀ ♀ ♀

♂

♀ ♀

♀

♀ ♀ ♀ ♀

♀

Se lo analiza mediante un ANOVA, considerando

a cada padre como un tratamiento.

(5)

Fuente de variación GL CM Entre padres (entre grupos de

medios hnos)

s-1 CMs

Entre progenies (dentro de grupos de medios hnos)

s (k -1) CMw Total sk - 1 2 s 2 w

k

.

σ

+

2 w

σ

s= N°de padres

k = N°de hijos por padre (puede ser balanceado o no)

Los cuadrados medios pueden teóricamente explicar la variación en términos de componentes de varianza:

= componente de varianza entre padres

= componente de varianza dentro de progenies de un mismo padre (medio hnos)

2 s

σ

2 w

σ

k

CM

_s _w 2 s

−

=

σ

w 2 w

=

CM

σ

COV

_HS Tipo de pariente COV VA VD Hijos-Padre OP ½ Hnos enteros FS ½ ¼ Medio hnos HS ¼

Coeficiente de componentes de varianza incluidos en las covarianzas entre diferentes tipos de parientes.

COV

_HS

= ¼ V

_A

t

4

4 h

₂ w 2 s 2 s 2

=

+

=

σ

t= correlación intraclase

(6)

Población de estudio:

Correlación

Correlación intraclase

intraclase entre

entre

hermanos enteros

Correlación

Correlación intraclase

intraclase entre

entre

hermanos enteros

♀

♂

♀ ♀ ♀

♂

♀ ♀

♀

♀ ♀ ♀ ♀

♀

Se lo analiza mediante un ANOVA.

Fuente de variación GL CM Entre padres s-1 CMs Entre madres dentro de

padres (grupos de medio hnos paternos)

s (d -1) CMd

Entre progenies dentro de madres (grupos de hnos enteros) sd (k-1) CMw 2 s 3 2 d 2 2 w

+

k

.

σ

+

k

σ

s= N°de padres

d= N°de madres por padres

k = N°de hijos por madre (puede ser balanceado o no)

2 d 1 2 w

k

.

σ

+

2 w

σ

=

2 s 2 d 2 w

σ

Componente de varianza entre progenies Componente de varianza entre madres

(7)

3 2 d 2 w s 2 s

k

)

σ

_ˆ

k

(CM

CM

σ

_ˆ

=

−

Podemos estimar componentes de varianza:

w 2 w

CM

ˆ

=

σ

1 w d 2 d

k

CM

σ

_ˆ

=

−

En este análisis existen varios estimadores

de heredabilidad:

Estimación usando el componente padres

Estimación usando el componente madres

Estimación de la heredabilidad en sentido amplio

2 w 2 d 2 s 2 s 2 (s)

4 h

σ

+

=

2 w 2 d 2 s 2 d 2 (d)

4 h

σ

+

=

2 w 2 d 2 s 2 d 2 s 2 d) (s

)

(

2 h

σ

+

=

+

No contiene efectos maternos ni de dominancia, representa mejor la h2_{en sentido estricto}

Contempla efectos maternos y varianza debido a la dominancia.

La diferencia entre h2 (d) y

h2

(s) nos da una idea de

importancia de varianza debido a dominancia y efectos maternos

(8)

Los efectos maternos pueden ser debidos a: Nutrición pre y post-natal

Infecciones a traves de la madre Anticuerpos maternos

Herencia citoplasmática

Método sencillo para estimar la heredabilidad en sentido amplio.

Todos los individuos tienen el mismo genotipo. (Se considera isogénica una población con mas de 90% de consanguinidad).

En estas líneas toda la variación observada entre individuos puede atribuirse al ambiente, ya que todos los individuos tienen el mismo genotipo. La variancia genotípica de un determinado carácter se puede estimar entonces, como la diferencia entre la variancia fenotípica de la población de cría libre y la variancia fenotípica de la línea isogénica.

Líneas

Líneas isogénicas

isogénicas

G isogenica P P E isogenica P E G P

V

=

−

=

+

=

P G 2

V

H

=

(9)

La obtención de estimaciones lo mas

reales posibles de heredabilidad es

un paso esencial para decidir que

método de selección utilizaremos

para el mejoramiento genético de

los caracteres cuantitativos.

Repetibilidad

Repetibilidad (R)

(R)

Existen caracteres que se manifiestan varias veces

en la vida de un animal.

Ejemplos

Produccion de leche

Peso del vellon

Peso del destete (de todos los hijos de una misma vaca)

Produccion huevos

(10)

R expresa la correlación entre medidas repetidas sobre un

mismo individuo, o sea entre medidas realizadas en dos o

mas momentos diferentes de su vida

Fenotipo= VG

+ VE

VEpermanente _VEtemporal Clima Nutrición Manejo etc

Repetibilidad

R es la fracción total del carácter que es debida

al genotipo y al ambiente permanente.

R marca el límite máximo que puede alcanzar la

heredabilidad.

Factor que se introduce que no esta en la fórmula de heredabilidad

Un valor de R alto (mas de 0,4) nos indica que con una medida del carácter en cuestión del animal obtenemos información suficiente.

(11)

Ejemplos de su aplicación

Si una vaca tiene un hijo con un peso al destete de 50 kg por arriba del promedio de los hijos del mismo rodeo, y sabiendo que R=0,4, entonces en la próxima camada, esta vaca producirá terneros que estarán 50 x 0,4 = 20 kg por encima del promedio de los terneros del mismo grupo de vacas.

El peso del vellón de dos borregos es de 3,6 y 4 kg respectivamente, o sea que la diferencia entre ambos es de 0,4 kg. Sabiendo que la repetibilidad del carácter es de 0,5, se espera que en la segunda esquila haya una diferencia entre ambos de 0,4 x 0,5 = 0,2 kg.

Cuando poseemos una medida de producción del

individuo y se conoce la R de la característica, se

puede calcular PRODUCCION MAS PROBABLE

(PMP) del individuo.

Medido en desviaciones de la media

Si tenemos varias medidas n del animal

P= Producción del individuo; Xp = Promedio de la población; Xn = promedio de los n desvios del animal; n= n°de re gistros

(12)

Ejemplo

Se desean comparar vacas de un rodeo por su habilidad materna, según los pesos al destete producidos.(considerar R=0,4) Vaca N° registros Pesos al destete (desvios) Desvio promedi o PMP A 3 +27 +12 +13 +17,3 B 2 +19 +15,6 +17,3 C 3 -10 +5 -3 -2,7 D 1 -20 -20 E 1 +20 +20

Para estimar producción de un animal calculo PMP; para estimar la producción de su cría utilizo Valor de Cria.

Cuando el numero de registros por animal (k)

es solamente dos:

Cálculo de Repetibilidad

Se puede obtener el valor de R para la

característica estudiada a traves del cálculo del

coeficiente de correlación entre las dos medidas.

y x xy xy

S

r

=

R

(13)

Podemos encarar el calculo de R a traves de un ANOVA, si

consideramos a cada animal como un tratamiento y las

diferentes medidas como diferentes repeticiones.

Fuente variación SC GL CM

Entre individuos CME (CMI)

Dentro individuo CMD (CMW)

Varianza entre individuos:

Varianza dentro individuo:

Cálculo de Repetibilidad

R en esta caso tambien se llama coeficiente de correlación intraclase (t) k= n° de medidas por animal. Puede ser desbalanceado

Error estandar de la estimación de la

repetibilidad

k= N°de medidas por individuo N = N°de individuos estudiados

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R marca el límite máximo que puede alcanzar H2_{. Tiene}

exactamente el mismo denominador y en el numerador aparece el componenteσ2_{Ep que no existe en la heredabilidad. Esta relación}

entre repetibilidad y heredabilidad, resulta de suma importancia práctica ya que es más fácil obtener estimaciones de repetibilidad que de heredabilidad, ya que en el primer caso no se requiere una estructura familiar.

Repetibilidad

Heredabilidad

Es una indicación del grado en

que la superioridad de un

animal en una medida será

observada en medidas

subsiguientes del mismo animal a lo largo de su vida

Indica el grado en que la

superioridad de los padres será observada en su descendencia.