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Uso da seleção: o conceito de herdabilidade

Uso da seleção: o conceito de herdabilidade
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A herdabilidade de determinada população é um dos parâmetros genéticos mais importantes de todo programa de melhoramento e nos vai nortear, em parte, o andamento do programa. Existem duas herdabilidades. A herdabilidade em sentido amplo, definida pela proporção da variância genética (somatória da variância genética de dominância e a variância genética aditiva) sobre a variância fenotípica. Já a herdabilidade em sentido restrito é definida pela proporção da variância genética aditiva e a variância fenotípica. É importante ressaltar que a herdabilidade é um atributo da população e não da espécie. Para o cálculo da herdabilidade precisamos manter um programa familiar e conhecer as relações de parentesco entre indivíduos e famílias. Na última edição definimos e explicamos a variância genética aditiva como aquela criada pelo efeito individual dos alelos de cada gene envolvido na caraterística de interesse.

Existem vários métodos de estimar a herdabilidade. Entre eles, os tradicionais métodos dos quadrados mínimos onde estimamos a variância intrafamiliar e interfamiliar e a relação entre elas, ou o método de correlação da média dos pais com relação a média dos filhos. Atualmente com os avanços da informática o método mais utilizado para a estima de parâmetros genéticos é o “Modelo Animal” onde através de cálculos matrizares estimamos efeitos genéticos onde estarão incluídos dados de várias gerações de parentesco. Independentemente do método de estima, que não abordaremos na coluna, podemos dizer que nossa estima de herdabilidade será alta se a variância genética aditiva da população é alta com relação a variância fenotípica. Sendo assim, significa que a população possuirá alelos que estão aportando significativamente no fenótipo de interesse e que poderemos obter ganhos genéticos significativos se submetermos a população a SELEÇÃO. A seleção incrementará a frequência alélica dos genes responsáveis pela caraterística trabalhada, levando a respostas significativas de geração em geração.

 

 

Tipos de seleção 

Existem três tipos principais de seleção:

  1. Seleção direcional: aquela realizada para um único caráter ao longo das gerações. É o tipo de seleção mais utilizada na indústria aquícola;
  2. Seleção em Tandem: aquele realizado por um número definido de gerações para um determinado caráter (ex. taxa de crescimento) e sequencialmente por mais um número estabelecido de gerações para outro caráter (por exemplo, resistência a doenças);
  3. Seleção por índices: aquela realiza através de um índice de seleção o qual combina duas caraterísticas de interesse e lhes assina um peso a cada uma (Ex. 80 % para crescimento e 20 % para resistência a uma determinada doença). Este tipo de seleção apresenta alguns inconvenientes, quando, as caraterísticas a seleção apresentam uma correlação genética negativa. Ou seja, ao selecionar para uma das caraterísticas estaremos selecionado negativamente para a outra. Isto aconteceu no programa de Melhoramento Genético do Oceanic Institute (Hawai) no final da década dos 90, onde foi utilizado um índice de seleção (50:50) para a melhoria do crescimento e da resistência ao vírus do Taura na espécie Litopenaeus vannamei.

Já com relação aos métodos de seleção podemos destacar o de seleção individual e de seleção familiar. O método de seleção individual seleciona com relação ao mérito zootécnico do indivíduo independentemente da família a qual pertence. Já o método de seleção familiar lhe dá ênfase ao mérito da família na população. O método de seleção familiar pode ser interfamiliar ou intrafamiliar. No método de seleção interfamiliar se selecionaram como progenitores da próxima geração as melhores famílias da população. No segundo, se selecionaram os melhores indivíduos de todas as famílias. Existe também e é o mais utilizado, método de seleção combinada, o qual seleciona os melhores indivíduos das melhores famílias.

Antes de realizar a seleção numa determinada população devemos fixar a intensidade de seleção que será aplicada. A intensidade de seleção é a proporção da população que será selecionada como futuros progenitores. A intensidade de seleção dependerá em parte de nosso tamanho populacional. Não teremos condições de aplicar elevadas intensidades de seleção em populações limitadas (por exemplo 30 famílias de tilápia) já que elevaremos de forma brusca nosso coeficiente de endogamia em função da maior probabilidade de cruzar organismos emparentados ao longo das gerações de seleção. A intensidade de seleção está relacionada com a resposta a seleção. Antes de definir a resposta a seleção precisamos entender o conceito de diferencial de seleção. O diferencial de seleção é a diferença entre a média dos indivíduos selecionados (uma vez aplicada a intensidade de seleção) e a média da geração parental (ou seja, a média da população total). A resposta a seleção é a consequência do produto do diferencial de seleção, do desvio padrão da população e da herdabilidade. Altas intensidades de seleção, em populações com variabilidade fenotípica e alta herdabilidade, a resposta a seleção será maior. A média das médias de resposta a seleção em programas genéticos de espécies aquáticas é de 10 % por geração de seleção.

 

Limites da seleção 

Na medida que vamos selecionado ao longo das gerações, as frequências alélicas dos genes que estão aportando para a caraterística selecionada, vão aumentando até chegar a sua fixação (frequência = 1, ou seja, todos os indivíduos da população possuirão o mesmo alelo com relação a determinado gene). Na medida que os genes vão se fixando na população, a resposta a seleção tende a diminuir a valores insignificantes.

Desta forma é atribuição do melhorista ir definindo o tamanho da população, dosando as intensidades de seleção para evitar a endogamia, estimando a herdabilidade e as respostas a seleção para cada geração. Em função dos resultados obtidos o melhorista terá que ir definindo a melhor estratégia com relação ao futuro do programa e da linhagem. Populações onde foram fixados alelos para uma certa caraterística zootécnica podem ser utilizados para serem cruzadas com outras populações selecionadas para uma caraterística complementar e produzir um híbrido intraespecífico.

 

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