GENETICA CUANTITATIVA

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. 24 16 8 0 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 provoca modificaciones en la expresión de los genotipos Dos genotipos distintos pueden tener la misma expresión fenotípica o ser distinta para dos genotipos idénticos.

Genética Cuantitativa GENETICA CUALITATIVA GENETICA CUANTITATIVA * Caracteres determinados por unos pocos genes mayores u oligogenes * Variación discontinua: clases fenotípicas discretas. * Caracteres determinados por muchos genes pequeños o poligenes, c/u c/efecto pequeño y aditivos. * 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 Cuantitativa La genética cuantitativa le es útil al mejorador para determinar si las diferencias entre muestras, a nivel de variación, son debidas a causas genéticas o ambientales. P = G + E + I (GE) 2 P = 2 G + 2 I (GE) + 2 E 2 P = 2 A + 2 D + 2 I (GE) + 2 E 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 Amplio (*) h 2 = 2 G / 2 P en Sentido Estricto h 2 = 2 A / 2 P * O coeficiente de variación genética

Heredabilidad SELECCIÓN FENOTIPICA h 2 SELECCIÓN EN BASE A PRUEBA DE PROGENIES

Heredabilidad 2 2 h 2 A P

Heredabilidad Cuando se prueban genotipos en varios ambientes: P 2 G 2 GxE 2 e 2 E rxe 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 = x 1 x 0 Estimada RS = h 2 x s

Respuesta a la Selección

Respuesta a la Selección Respuesta promedio por ciclo de selección: RPPC = [(b i x 100)/C 0 ] en donde: b i = coeficiente de regresión lineal del valor medio de cada población en función de los ciclos de selección

Aceite Selección para contenido de aceite en maíz 139,20 116,10 R 2 : 0,93 Respuesta: 93,00 69,90 bi: 4,14 (4,14/46,8)*100 R=8,84% 46,80 0 5 11 16 21 Ciclo

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 h 2 x Donde: k : Factor que depende de la Intensidad o presión de selección (por Tabla) h 2 : Heredabilidad del carácter seleccionado. : desviación estándar del carácter seleccionado.

Síntesis Heredabilidad Método de Mejora Determina Material Genético Determina Intensidad de Selección Respuesta a la Selección Eficiencia de Selección Determina Determina Efecto Ambiente Determina

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, se cosecharon al azar 30 plantas que se autofecundaron naturalmente. En la generación siguiente (este año) se implantó un ensayo en bloques completos al azar con 3 repeticiones, donde los tratamientos fueron la descendencia de cada una de aquellas 30 plantas cosechadas. De cada parcela se obtiene el peso promedio de 100 granos, registrándose en una planilla de datos.

Modelo de Actividad Práctica Planilla 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 h 2 Aplicamos Métodos de SELECCIÓN FENOTÍPICA Intensidad de selección Obtenemos la Ajustar RESPUESTA A LA SELECCIÓN Determinará la EFICIENCIA DE SELECCIÓN

General: Bibliografía ALLARD, R. W. 2000. Principios de la mejora genética de las plantas cultivadas. 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 e importancia 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. Fundamentos biológicos, Volumen II Selección, F.C.A., U.N.C. MARIOTTI, J. A., 1986. Fundamentos de genética biométrica. Aplicaciones al mejoramiento genético vegetal. OEA, Monografía N 32, 152 pp. STEEL, R. G. D Y J. H. TORRIE, 1985. Bio Estadística: Principios y Procedimientos. 2nd Edición. Mc Graw Hill, pp 622.