Post on 30-Jul-2015
Genética de Poblaciones Cátedra de Genética y Mejoramiento Animal
Esta unidad comprende conceptos de aplicación practica de todos los conocimientos adquiridos durante el curso :
•Frecuencias génicas y genotípicas•Cambios de frecuencias por selección•Caracteres cuantitativos•Conceptos estadísticos•Parentesco•Covariancia entre parientes•Parametros genéticos •Valor de Cría
Valor de Cría
Es la sumatoria de los efectos medios de todos los genes que posee un individuo, teniendo en cuenta ambos alelos en cada loci y considerando todos los loci que codifican para una característica determinada
En la práctica:
Es el doble de las desviaciones promedio de su progenie con respecto a la media de la población, siempre y cuando dicho individuo haya sido apareado con una muestra al azar de la población.
-Es expresado como desvío de la media de la poblacion
VC = 2 (Media hijos – Media poblacional)
B1 B2
C2 C2
A1 A1
GAMETAS POBLACION VCREL
A1
p = 0.70 q = 0.30 μ0 = 9.28
+1.44HIJOS: 0.70 A1A1 : 0.30 A1A2
μh = 10
0.5 B1
0.5 B2
p = 0.50 q = 0.50 μ0 = 30
0HIJOS: 0.25 B1B1 : 0.50 B1B2: 0.25 B1B1
μh = 30
C2
p = 0.30 q = 0.70 μ0 = 14.55
+0.90HIJOS: 0.30 C1C2 : 0.70 C2C2
μh = 15
∑ +2.34Peso al Destete
Modelo Genético
iii EGP Fenotipo = Genotipo + Ambiente
INFORMACIONRequiere definición de
rasgo o carácter
EFECTOS GENETICOS
VALOR de CRIA
Aplicación de Conceptos Estadísticos
valor fenotípico
frec
uen
cia
00P
σσσ2
E
2
G
2
P 0 2Cov(GE)
2
GEasumiendo
varianzas
Dónde quedaron p y q?A1A1
P
A1A2
H
A2A2
Q
iii EGP
acción aditiva de muchos genes en distintos cromosomas
∑α = valor de cría
Depende de p y q de cada uno de los genes
involucrados en la expresión del rasgo o caracter
SELECCION
Porqué?
SELECCIÓN EN BASE A VCE
VALOR de CRIA (VC=Ga)DESCONOCIDO
VALOR de CRIA (VCE)ESTIMADO
VALOR de CRIA (VC)DESCONOCIDO
(Ga)
VCEutilizando la información de los fenotipos
(base de datos) y los parámetros de la población (varianza, heredabilidad,
covarianza entre parientes)
VCEutilizando la información de los fenotipos
(base de datos) y los parámetros de la población (varianza, heredabilidad,
covarianza entre parientes)
METODO QUE UTILIZA:
Varianza, Parentesco, Covariancia entre parientes y Heredabilidad
INFORMACION(fenotipos)
DEL ANIMALy/o SUS
PARIENTES
Indice de Selección (IS) VCEVALOR DE
CRIAESTIMADO
P1 = G1 + E1 VCE 1
P2 = G2 + E2 VCE 2
P3 = G3 + E3 VCE 3
PN = GN + EN VCEN
… …
Indice de Selección
METODO
APLICADO
P1 = G1 + E1 VCE 1
P2 = G2 + E2 VCE 2
P3 = G3 + E3 VCE 3
PN = GN + EN VCEN
… …
METODO
APLICADO
DEBE
• Lograr máxima correlación entre el Valor de Cría Estimado y Ga (Valor de Cría Verdadero, desconocido) de los animales candidatos a ser seleccionados (α)
• Producir un correcto ranking u ordenamiento de los animales candidatos a ser seleccionados (α)
• Lograr el máximo Progreso Genético en cada generación
• Minimizar el error de la estimación del VC de los animales candidatos a ser seleccionados (α)
METODO
APLICADO
Indice de Selección (IS)
Función Lineal de las observaciones
ISVCE
nn2211 .Xb.Xb.XbIS ...Donde:
bi (i=1, …, n) son factores de ponderación de cada observación fenotipica
Xi (i=1, …, n) observaciones fenotipicas consideradas para el IS de un animal candidato a ser seleccionado (α)
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Información Combinada de distintos parientes
332211 .Xb.Xb.XbIS
Información propia
Información madre
Inf. Progenie
Indice de Selección (IS)
Qué observaciones utilizar (Xi)?
De dónde se obtienen los factores de ponderación (bi) ?
Para simplificar el aprendizaje responderemos estas preguntas utilizando inicialmente
una sola fuente de información
11 .XbVCEIS
Ejemplo: el fenotipo medido de una lactancia de una vaca es 8500 kg de leche , µ = media de la poblacion = 7500 kg
8.500kgP
EGμ-P X
X μ8.500kgP
kgkg 1000500.78.500kgP
EG8.500kgP
Recordar que :
1)X es un desvio con respecto a la media de la poblacion
2)La media de x es igual a cero
3)La variancia de X es la variancia fenotipica del caracter
Ejemplos para un animal candidato a ser seleccionado (α) en base a un IS de una sola fuente de informacion :
1)X1 = Registro propio (ejemplo : peso al destete)
2)X1 = Registro de un pariente(ejemplo : peso al destete del padre)
3)X1 = Promedio de registros propios ( para un caracter repetible en la vida del individuo. Ejemplo : promedio de distintas lactancias de una misma vaca)
4)X1 = Promedio de registros de un grupo de parientes (Ejemplo : promedio de lactancias de distintas hijas de un toro)
11 .XbVCEIS
11 X.b IS
Indice de Selección
ISVCE
Como calculamos b en forma optima desde el punto de vista estadistico ?
11 X.bIS
Cómo varíaX1
en la poblacion
b1 =
Cómo se relacionaX1 con lo que queremos
Estimar(Ga)
μ = 0
X1
Observación fenotípica
σ2
P
b1 = Graficamente :
11 X.bIS
VARIANCIA X1
b1 =
COVARIANCIA(X1 , Ga)
b1 =
a1α . σ2a
= a1α . h2 . σ2
p
σ2p σ2
p
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Un registro propio
X1 = Un registro
propio
Función de la heredabilidad
22P kg 1600σ kg 280μ0
B.1- En una cabaña de Aberdeen Angus se desean seleccionar los dos mejores toros para el carácter peso al destete (PD) de un lote de cinco candidatos, basándose en el valor propio de cada animal. Aplique el IS para estimar el VC de cada toro. Calcule la exactitud de esta estimación.
h2 = 0.20
toro Pi X1 IS =VCE = b1 X1 rGaVCE ranking
A 310 kg
B 280 kg
C 300 kg
D 270 kg
E 290 kg
11αGaVCE .bar
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Un registro de un pariente
X1= registro del padre Funcion del parentesco
y heredabilidad
B2. Recalcule los VC de los mismos toros, pero considerando que las observaciones corresponden al PD de sus padres.Calcule la exactitud de esta estimación. Utilice los parámetros del problema anterior dado que pertenecen a la misma población.
toroPi del padre
X1 IS = VCE = b1 X1 rGaVCE ranking
A 320 kg
B 310 kg
C 270 kg
D 290 kg
E 300 kg
B3.- a) Compare la exactitudes (rGaA) y el ranking de los dos problemas anteriores (B1 y B2) b) Suponga que se tienen mediciones para otros caracteres de los mismos toros del problema B2 y que se desea estimar el VC de cada uno de ellos., basado en el fenotipo del animal candidato a ser seleccionado .
carácter h2
Peso Adulto 0.25
Circunferencia Escrotal 0.50
Alzada 0.40
Motilidad Espermática 0.03
Calcule y haga un gráfico de barras para comparar las exactitudes de la estimación del VCE de cada carácter.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
h2
r 0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
h2
r
El VCE indica cuanto produce el individuo debido a su valor genético aditivo, con respecto a la media poblacional.
La exactitud de la estimación es función directa de la heredabilidad del carácter.
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Promedio de registros propios : ejemplo promedio de n lactancias
Calculo de X1
•Función de :•repetibilidad = r = 0.50•n=nro. de registros
2222
P (DE)(1000kg)kg 1000000σ kg 7500μ0
B4.- En un centro de Inseminación Artificial se desea incorporar toritos Holando Argentino de 3 meses de edad a sus programas de Pruebas de Progenie. Los toritos se seleccionarán en base a las lactancias de sus madres. Se dispone de la siguiente información :
torito
Lactancias madre (kg)
Xi IS = VCE = b1 X1 rGaVCE ranking
A 7500
B 7000, 6900
C 8000, 6000, 7500
D 7500, 7500, 8000, 7000
E6800, 5000, 7500,
6000, 6500
h2 = 0.20 r = 0.50
a)Calcule la variancia de X1 en funcion del numero de lactancias incluidas en el promedio y haga un grafico de barraspara compararlas.b) Estime el VC de cada torito , indicando el orden de merito en la columna “ranking”.c)Haga un gráfico de barras y compare las exactitudes de estimación de VC de cada torito.
n
1)r(n1σ σ 2
X
2
X1
11αGaVCE .bar
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Promedio de registros de parientes
TORO 1 TORO 2 TORO N
HIJA 1 HIJA 2 HIJA p1 HIJA 1 HIJA 2 HIJA p2 HIJA 1 HIJA 2 HIJA pN
Metodologías de Estimación
• Indice de Selección
► Promedio de registros de parientes : ejemplo promedio de p lactancias de hijas de un mismo toro ( medio hermanas entre sí)
Calculo de X1
Funcion de :•Heredabilidad•Coeficiente de parentesco aditivo entre los parientes en el promedio•p=nro. de registros incluidos
B5.- Otro centro de IA que compite en el mercado de semen con el centro del problema anterior decide seleccionar los toritos en base al promedio de las lactancias de sus medio hermanas paternas (X1 = promedio de desvíos de la primera lactancia de sus medio hermanas)
torito
X1 (kg) p IS = VCE = b1 X1 raVCE ranking
F + 500 10
G - 20 20
H +100 50
I + 150 100
J +800 800
a)Calcule la variancia de X1 en funcion del numero de lactancias incluidas en el promedio y haga un grafico de barraspara compararlas.b)Estime el VC de cada toritoc)Haga el ranking por orden de meritoe)Calcule la exactitud de cada VCEf)Haga un gráfico de barras y compare las exactitudes de estimación de VC de cada torito.
B6.- Los toritos de los dos últimos problemas son muestreados en la población de vacas que se encuentra en control lechero. Cuando tienen 5 años de edad se obtienen las lactancias de 20 hijas para cada uno, cuyos resultados son :
torito
X1 (kg) p IS =VCE = b1 X1 rGaVCE ranking
A + 50 20
B - 20 20
C +10 20
D - 100 20
E +80 20
F +200 20
G-5 20
H+90 20
I + 150 20
J + 350 20
a)Estime el VC de cada toritob)Haga el ranking por orden de meritoc)Calcule la exactitud de cada VCEd)Calcule el promedio obtenido en las pruebas de progenie de cada centroe) Compare los promedios de cada centro y concluya las razones por los cuales son distintos