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
* 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 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)
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 Amplio (*)
en Sentido Estricto
h2 = 2G / 2P
h2 = 2A / 2P
* O coeficiente de variación genética
Heredabilidad
SELECCIÓN
FENOTIPICA
h
2
SELECCIÓN EN
BASE A PRUEBA DE
PROGENIES
Heredabilidad
 A
h  2
 P
2
2
Heredabilidad
Cuando se prueban genotipos en varios
ambientes:
P 
2
2
G


G: genética
E: ambiental
GxE: Genética x Ambiente
e: número de ambientes
r: número de repeticiones
2
GxE
e


2
E
rxe
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
2
RS = h 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
139,20
R2: 0,93
Aceite
116,10
Respuesta:
(4,14/46,8)*100
93,00
bi: 4,14
R=8,84%
69,90
46,80
0
5
11
Ciclo
16
21
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.
2
AG = k x h 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.
Síntesis
Heredabilidad
Determina
Método de
Mejora
Material
Genético
Intensidad de
Selección
Efecto
Ambiente
Determina
Determina
Respuesta a la
Selección
Determina
Eficiencia de
Selección
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
Bibliografía
General:

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.
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HIORTH, G.E. 1985. Genética Cuantitativa. Volumen I. Fundamentos
biológicos, Volumen II Selección, F.C.A., U.N.C.
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MARIOTTI, J. A., 1986. Fundamentos de genética biométrica. Aplicaciones al
mejoramiento genético vegetal. OEA, Monografía N° 32, 152 pp.
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Procedimientos. 2nd Edición. Mc Graw Hill, pp 622.