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Métodos de mejora Covariancias entre parientes - El parecido entre parientes ofrece la base para estimar la cantidad de variación genética aditiva para un carácter cuantitativo en una población. - Entre otras cosas permite determinar el valor de la heredabilidad. - Las causas del parecido entre parientes son dos: Genéticas y ambientales. Covariancia progenie un padre CovOP = ½ VA CovOP = ½ VA Covariancia progenie - media de los padres Covariancia entre hermanos completos Covariancia entre medios hermanos CovFS = 1/4 VA + ¼ VD CovHS = 1/4 VA Heredabilidad Es el parámetro genético de mayor importancia, ya que determina la estrategia a ser usada en el mejoramiento de ese carácter. El grado de heredabilidad de un carácter tiene como función principal expresar la confianza que se puede tener en el fenotipo del animal como una guía para predecir su valor de cría. Métodos para determinar la Heredabilidad Todos los métodos para estimar la heredabilidad de los diferentes caracteres se basan de una u otra forma en determinar cuánto más se parecen entre sí animales emparentados que los no emparentados dentro de una población. La Heredabilidad se define también como la regresión del valor de cría sobre el valor fenotípico: h2=bAP Para la determinación de la h2 se utilizan generalmente individuos que no tengan menos de un 25% de coeficiente de parentesco, debido a que el parecido genético entre parientes más lejanos sería demasiado bajo y entonces se necesitaría un número excesivamente grande de animales para detectar diferencias estadísticamente significativas y evitar errores grandes de muestreo. El grupo de datos debe necesariamente poseer una estructura familiar. Sin control de padres y/o madres en un rodeo no es posible estimar parámetros genéticos por más abundantes que sean los datos y por más completos y precisos que sean los controles de producción de los individuos. Selección Reproducción diferencial entre los individuos de una población Consecuencias de la selección Cambio en las frecuencias génicas y genotípicas en una población. Puede modificar la variancia genética de la población. Diferencial de Selección Diferencia entre el promedio fenotípico de los individuos seleccionados y el promedio de la población. Se expresa en las mismas unidades que el carácter seleccionando. Su magnitud depende del porcentaje o proporción de individuos seleccionados y del desvío estándar fenotípico. Intensidad de la selección Es el diferencial de selección en unidades de desvío estándar fenotípico de la población. Permite comparar la presión selectiva que se ejerce en diferentes poblaciones. Progreso genético o Respuesta a la Selección Cambio del promedio de la población. Modelo Definir un modelo conceptual que explique la variación observada Distinguir los componentes genéticos del modelo El modelo básico Fenotipo = genotipo + ambiente Nuestras medidas u observaciones: Ej.: pesos, litros, micras de finura, tamaño de camada, % de proteína Nuestro interés primario: genes, genotipos “ruido”, distorsión El modelo básico P = G + E + (G x E) Partición del genotipo 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). Efectos aditivos Modelo muy simple: un locus, 2 alelos (frecuencias p y q), equilibrio H-W: Definimos: Punto medio (m): valor genotípico medio de los homocigotas. Valor genotípico (relativo) gij: Media poblacional(como desvío de m): 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 Ejemplo: Supongamos una población en equilibrio H-W constituida por vacas. ¿Qué sucede si las apareamos con un toro A1A1? Como desvío de la media original μg0 : Efecto medio de un gen Ese cambio de una generación a otra, logrado al introducir el gen A1 en la población, es el efecto medio de A1 ( se simboliza αA1). Para A2: Definiciones formales Es el promedio de los valores genotípicos de los individuos que lo incluyen Es el desvío promedio (con respecto a la media poblacional), de los individuos que reciben el alelo de referencia (por ejemplo A1) de un progenitor, y el otro alelo al azar de la población. 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 Efecto de sustitución Definición: es el efecto neto de sustituir un alelo por otro. Se simboliza con α. Consideremos el caso de sustitución de A2 por A1. El alelo A2 se encuentra en 2 genotipos: A1A2 con frecuencia p; A2A2 en frecuencia q. Si cambiamos A1A2 por A1A1, el cambio será de d a +a, y el efecto será (a-d) Si cambiamos A2A2 por A1A2, el cambio será de –a a d, y el efecto de (d-(-a)=d+a) Efecto de sustitución El cambio total, o Efecto de sustitución α, será de: Relación con los Efectos medios de A1 y A2: Efecto medio de un genotipo en la población – Valor de Cría Concepto central: es una medida de la intensidad de la mejora genética al usar el reproductor de referencia. Definición 1: Cada individuo tiene 2 alelos en un mismo locus. El efecto medio de sus 2 alelos al combinarse en la población, constituye su Valor de Cría (VC o A) Y para n loci: Valor de cría Definición 2: el efecto medio de los genes de un reproductor determina el valor genotípico medio de su progenie. Por eso, el valor de cría de un animal es el valor genotípico promedio que sus hijos tendrán si a este individuo le es permitido introducir sus genes en la población. El valor de cría, a diferencia del efecto medio, puede ser medido Valor de cría Como la progenie recibe solo un alelo del reproductor (el otro, al azar de la población, vale 0 en promedio): Atención con los supuestos!: población infinita; E=0, apareamientos al azar) Valor de Cría El valor de cría, valor genético, valor reproductivo “breeding value”, es una medida de la intensidad de la mejora que se puede lograr a través del uso de diversos reproductores. Es la suma de los efectos promedio de todos los genes que posee un individuo. Doble de los desvíos promedio de su progenie con respecto a la media de la población Desvíos de dominancia Modelo con varios loci – desvío de epistasis Epistasis (I): efectos especiales de combinación entre alelos en diferentes loci (interacción inter-loci). Por ejemplo, para 2 loci, llamémosle Q (con alelos i y j) y R (con alelos k y l), el valor genotípico estaría compuesto por: Selección fenotípica individual Es el más directo. El criterio es el propio fenotipo de los individuos. DGa = h2 S I La respuesta a la selección es una función directa de la heredabilidad del carácter y que no será muy eficiente para caracteres de baja heredabilidad. Selección por Progenie El criterio es el promedio fenotípico de una muestra no seleccionada de los hijos del individuo. Para caracteres de baja heredabilidad (0 a 0,2 – 0,3), limitados al sexo y características de la carcaza. Se necesita un elevado número de progenie en poco tiempo. h DGa = i * 2 1 + (n-1) t n sA / I Selección por Hermanos Es una alternativa frente a las pruebas de progenie. El criterio de selección es el promedio fenotípico de n medios hermanos o hermanos del individuo. La ventaja es que no aumenta el intervalo entre generaciones. Útil cuando el individuo no puede o aun no fue medido. h DGa = i * 4 1 + (n-1) t n sA / I Selección por Pedigri Se utilizan registros de ascendencia y descendencia. Para que pueda servir como herramienta en la selección es necesario que haya registro de los antepasados en comparación con los contemporáneos. En la práctica es útil cuando el individuo es muy joven para expresar el carácter o cuando este está ligado a un sexo. Siempre y cuando haya información suficiente y además exacta de la performance de antepasados relativamente cercanos. Selección dentro de familias Restringida a especies con tasa reproductiva alta, ya que consiste en seleccionar los mejores individuos dentro de cada familia de modo que en la próxima generación se encuentren representadas todas las familias. Ofrece ventajas cuando hay una componente ambiental común a los miembros de la familia. Muchos experimentos de selección adoptan este método por razones de espacio y costo.