genetica cuantitativa - unc

GENETICA CUANTITATIVA

Teórico Práctico 1

2011

GENETICA CUANTITATIVA.

HEREDABILIDAD.

AVANCE GENETICO Y

RESPUESTA A LA SELECCIÓN

EN MATERIALES

EXPERIMENTALES

Importancia

El conocimiento de los procedimientos

orientados a la estimación de los

componentes de la variabilidad observada en

una población y su interpretación, constituyen

los conocimientos básicos para obtener

nuevos cultivares en cualquier especie

mediante el desarrollo exitoso de un

programa de MGV.

Objetivos Comprender los principios metodológicos utilizados en la

selección de caracteres métricos, en base a

Heredabilidad, como la relación entre la variación genética y el fenotipo.

Avance Genético, como valor predictivo.

Respuesta a la Selección, como resultado del procedimiento utilizado.

Estimar los efectos relativos del genotipo y del ambiente y valorar la importancia de la mejora genética en materiales bajo selección.

Desarrollar habilidades y destrezas en la recolección y toma de datos, procesamientos y análisis de variables cuantitativas.

Genética Cuantitativa

Es la ciencia que estudia la herencia de los caracteres

métricos que están determinados por muchos genes

(poligenes) e influenciados por el ambiente, por lo cual

muestran una variación continua (distribución normal).

Ej.: peso, longitud, rendimiento, contenido de aceite, etc.

0

8

16

24

1 2 3 4 5 6 7

Genética Cuantitativa

Porque el efecto individual de los genes es pequeño y aditivo.

La sustitución de un alelo por otro puede ser imperceptible.

Porque el ambiente provocamodificaciones en la expresión de losgenotipos

Dos genotipos distintos pueden tener lamisma expresión fenotípica o ser distintapara dos genotipos idénticos.

Genética Cuantitativa

GENETICA CUALITATIVA GENETICA CUANTITATIVA

* Caracteres determinados por unos pocos

genes mayores u oligogenes

* Caracteres determinados por muchos

genes pequeños o poligenes, c/u c/efecto

pequeño y aditivos.

* Variación discontinua: clases fenotípicas

discretas.

* Variación Continua: clases fenotípicas

que forman un espectro métrico contínuo.

* Poca influencia ambiental. * Gran influencia ambiental.

* Se analizan cruzamientos individuales y

sus descendencias.

* Se analizan las poblaciones y el paso de

una generación a otra como consecuencia

de los cruzamientos realizados en todas

las combinaciones posibles.

* El análisis genético se realiza mediante

conteos y proporciones.

* El análisis genético se realiza mediante

estimaciones estadísticas de los

parámetros de la población como la media

y la varianza.

Genética Cuantitativa

Los caracteres métricos se estudian a través de los

siguientes parámetros poblacionales:

Media

Varianzas y Covarianzas Genética y Ambiental

Coeficientes de Correlación

Genética CuantitativaLa genética cuantitativa le es útil al mejorador para determinar silas diferencias entre muestras, a nivel de variación, son debidas acausas genéticas o ambientales.

P = G + E + I(GE)

2P = 2G + 2I(GE) + 2E

2P = 2A + 2D + 2I(GE) + 2E

La varianza aditiva es la causa principal del parecido entre

parientes y determinante de las propiedades genéticas de una

población y de la respuesta a la selección. Es la única que puede

estimarse directamente a partir de observaciones hechas a la

población.

Heredabilidad

En un sentido amplio, indica la proporción de la variación

fenotípica que es atribuible a la variación genética.

En un sentido estricto, indica la proporción de la variación

fenotípica que es atribuible a la variación genética aditiva, es

decir, expresa la confiabilidad que tiene un determinado

individuo seleccionado de originar descendencia similar a él

Varía entre 0 a 100% y en función de ella, se definirá el

método o procedimiento de mejora a utilizar.

en Sentido Estricto

h2 = 2A / 2P

en Sentido Amplio (*)

h2 = 2G / 2P

* O coeficiente de variación genética

Heredabilidad

h2

SELECCIÓN

FENOTIPICA

SELECCIÓN EN

BASE A PRUEBA DE

PROGENIES

Heredabilidad

P

Ah

2

22

HeredabilidadCuando se prueban genotipos en varios

ambientes:

rxee

EGxEGP

222

2

G: genética

E: ambiental

GxE: Genética x Ambiente

e: número de ambientes

r: número de repeticiones

Respuesta a la Selección

Mide el grado de mejora que se ha logrado en uno o en varios caracteres a lo largo de “n” ciclos de selección.

Realizada

RS = x1 – x0

Estimada

RS = h2

x s

Respuesta a la Selección

Respuesta a la Selección

Respuesta promedio por ciclo de selección:

RPPC = [(bi x 100)/C0]

en donde:

bi = coeficiente de regresión lineal del valor medio de cada población en función de los ciclos de selección

Selección para contenido de aceite

en maíz

0 5 11 16 21

Ciclo

46,80

69,90

93,00

116,10

139,20

Ace

ite

bi: 4,14

Respuesta:

(4,14/46,8)*100

R=8,84%

R2: 0,93

Respuesta a la Selección

Avance Genético

Es el valor predictivo de la RS a obtener y depende de la presión de selección, es decir, el N°. de individuos con los que me quedo.

AG = k x h2

x

Donde:

k : Factor que depende de la Intensidad o presión

de selección (por Tabla)

h2: Heredabilidad del carácter seleccionado.

: desviación estándar del carácter seleccionado.

SíntesisHeredabilidad

Material

Genético

Método de

Mejora

Efecto

Ambiente

Determina

Respuesta a la

Selección

Determina Determina

Determina

Eficiencia de

Selección

Determina

Intensidad de

Selección

Modelo de Actividad Práctica

EJERCICIO DE APLICACIÓN

Teniendo en cuenta que en las poblaciones HETEROGÉNEAS

HOMOCIGOTAS LOS INDIVIDUOS PASAN SU GENOTIPO

COMPLETO A LA DESCENDENCIA

PLANTEO:

Estimar la varianza genética, ambiental y heredabilidad

del carácter peso de 100 granos (gr.) en una población

HETEROGENEA HOMOCIGOTA

DE GARBANZO

Modelo de Actividad Práctica

METODO:

A partir de una parcela de 200 plantas,sembrada en forma masal el año anterior, secosecharon al azar 30 plantas que seautofecundaron naturalmente.

En la generación siguiente (este año) seimplantó un ensayo en bloques completos alazar con 3 repeticiones, donde los tratamientosfueron la descendencia de cada una de aquellas30 plantas cosechadas.

De cada parcela se obtiene el peso promedio de 100 granos, registrándose en una planilla de datos.

Modelo de Actividad PrácticaPlanilla de Datos

Modelo de Actividad Práctica

Modelo de Actividad Práctica

Modelo de Actividad Práctica

Utilizando el Programa INFOSTAT, se obtiene el

siguiente cuadro de análisis de la varianza:

Modelo de Actividad Práctica

Síntesis

h2

Aplicamos Métodos de

SELECCIÓN FENOTÍPICA

Obtenemos la

RESPUESTA A LA

SELECCIÓN

Determinará la

EFICIENCIA DE

SELECCIÓN

Intensidad de selección

Ajustar

BibliografíaGeneral:

ALLARD, R. W. 2000. Principios de la mejora genética de las plantascultivadas. Ed. Omega, Barcelona, 498 pp.

CUBERO, J., 2005. Introducción al mejoramiento genético vegetal.Mundiprensa, Madrid, 365 pp.

MARIOTTI, J. A., 1994. La interacción genotipo ambiente, su significado eimportancia en el mejoramiento genético y en la evaluación de cultivares.INTA-CRTS, Serie monográfica N° 1, 38 pp.

Especifica:

FALCONER, D.S., 1981. Introducción a la Genética Cuantitativa.2nd Ed.Longman Inc. New York., 430 pp.

HIORTH, G.E. 1985. Genética Cuantitativa. Volumen I. Fundamentosbiológicos, Volumen II Selección, F.C.A., U.N.C.

MARIOTTI, J. A., 1986. Fundamentos de genética biométrica. Aplicaciones almejoramiento genético vegetal. OEA, Monografía N° 32, 152 pp.

STEEL, R. G. D Y J. H. TORRIE, 1985. Bio Estadística: Principios yProcedimientos. 2nd Edición. Mc Graw Hill, pp 622.