15) princípios de seleção - Federated Knowledge Bases

Instituto Babcock para Pesquisa
e Desenvolvimento da Pecuária
Leiteira Internacional
Essenciais em
Gado de Leite
University of Wisconsin-Madison
15) PRINCÍPIOS DE SELEÇÃO
Michel A. Wattiaux
Babcock Institute
As características quantitativas em
bovinocultura de leite como a produção de
leite,
gordura
e
proteína,
são
econômicamente importantes para muitos
fazendeiros em todo mundo. Estas
características
são
diferentes
das
características qualitativas como a cor do
pêlo, pois ao invés de estarem em
categorías discretas (vermelho, branco,
preto), os valores das características
quantitativas variam em uma escala
contínua de infinitos valores. O grande
número
de
possibilidades
para
características quantitativas é devido a:
• A grande quantidade de genes
envolvidos na expressão de uma
característica, o que possibilita vários
genótipos;
• O efeito significante do ambiente pode
adicionar alguma variabilidade nos
possíveis valores de uma
característica.
O objetivo do melhoramento genético na
bovinocultura de leite é de modificar a
proporção de certos genes sendo que,
dependendo do ambiente em que o animal
será criado, esta(s) característica(s) de
interesse serão expressadas de modo a
maximizar os lucros do fazendeiro. Por
exemplo, o melhoramento genético para
produção de leite procura aumentar o
número de genes que irão maximizar a
produção de leite dentro de um ambiente
(clima, alimentação, manejo, etc.) no qual a
vaca vai expressar seu potencial.
Existem basicamente quatro forças que
alteram a frequência de alguns genes em
uma população animal. Mutação (mudança
na estrutura do material genético) e
modificação aleatória (ocorrem ao acaso,
especialmente em populações pequenas)
não podemos predize-las, portanto não são
úteis. Porém, em um ponto de vista prático,
seleção
e
migração
(acasalamentos
cruzados) são as ferramentas disponíveis
aos inseminadores para mudar o valor
genético do seu rebanho para uma
característica em particular.
Seleção é um processo que permite com
que certos animais se reproduzam mais que
outros. Deste modo, animais com um
genótipo desejado produzirão uma prole
maior. Quando a seleção é feita durante
várias gerações, alguns genes se tornam
mais frequentes dentro de uma população.
Portanto, a seleção genética se baseia em
duas etapas. Primeiro, os animais com um
genótipo
superior
precisam
ser
identificados e, em uma segunda etapa,
estes animais devem
servir
como
reprodutores da próxima geração.
Migração envolve o transporte de
animais de uma população para outra
população que têm uma frequência de
genes diferente. O cruzamento de raças
zebuínas locais (Bos indicus) com raças
Européias (Bos taurus) é um exemplo de
migração. A forma mais importante de
migração de genes entre raças bovinas
atualmente é o comércio internacional
(importação e exportação) de sêmen.
FORÇAS QUE MODIFICAM A
FREQUÊNCIA DE CERTOS GENES
As mudanças no material genético dos
dos
animais ocorrem
naturalmente.
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Essenciais em Gado de Leite—Reprodução e Melhoramento Genético
OS CONCEITOS BÁSICOS
DA SELEÇÃO
Para entender como a seleção para
características
quantitativas
funciona,
precisamos entender alguns conceitos
importantes.
A variação
em
uma
característica em particular nos animais é a
chave do processo de seleção. Em um
rebanho com uma média anual de
produção de leite de 5.500 kg, algumas
vacas podem produzir 9.000 kg, enquanto
que outras podem estar produzindo
somente 2.000 kg. Estes podem ser
exemplos extremos, mas a produçaõ de
leite de uma vaca neste rebanho pode ser
de qualquer valor entre estes dois
extremos. Mesmo dentro de um rebanho,
onde alguns podem pensar que o ambiente
é parecido para todos os animais, somente
cerca de 25% da variação total na produção
de leite é devido a variação genética
(consulte herdabilidade na Tabela 1).
Distribuição normal
Distribuição dos dados de produção leiteira
As vacas poduzem diferentes quantidades
de leite, ainda assim, seus dados podem ser
agrupados em categorias. A Figura 1
mostra um exemplo de distribuição das
produções de leite de 200 vacas
categorizadas em 28 grupos. Neste gráfico,
cada bloco representa uma vaca. Vacas
produzindo 2.000 a 2.500 kg pertencem ao
primeiro grupo (barra do lado esquerdo do
gráfico); a direita desta barra, cada grupo é
definido tendo como base o grupo anterior.
O último grupo (barra do lado direito do
gráfico) inclui vacas produzindo entre 8.875
e 9.000 kg de leite. Esta representação,
chamada de histograma, nos da uma idéia
da média e da variação da produção de
leite. No nosso exemplo, 19 vacas
produzem 5.250 a 5.500 kg, uma vaca
produz 2.250 a 2.500 kg e nenhuma vaca
produz mais que 8.750 kg. Quando uma
linha é desenhada passando sobre o topo
de cada barra de um lado ao outro da
figura, obtemos uma linha na forma de um
sino. A maioria das características
quantitativas seguem este tipo de curva,
que é chamada de “curva normal” ou
“distribuição normal”. A análise de dados
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(produção de leite, escore de tipo, etc.) que
se distribuem seguindo uma “curva
normal” é a base do nosso conhecimento
sobre o mérito genético de uma vaca ou de
um touro
para
uma
determinada
característica.
Em uma distribuição normal, a maioria
dos animais estão espalhados aos arredores
da média (a barra mais alta), e quando
olhamos para produções maiores ou
menores de leite, o número de animais nos
grupos diminui. A maneira em que os
dados se distribuem ao redor do ponto
central é chamada de variância ou desvio
padrão.
Por exemplo, a distribuição da produção
de leite das filhas de um touro formam uma
distribuição normal. Um animal na extrema
direita desta distribuição, provavelmente,
tem um alto mérito genético. Porém, isto
pode não ser totalmente real pois uma vaca
com um alto mérito genético pode ter tido
sua produção de leite afetada por um baixo
nível nutricional, uma dificuldade no parto,
um outro problema de manejo ou ainda ter
sofrido algum efeito do ambiente. Do
Figura 1: Distribuição da produção de
leite—curva de distribuição normal.
15—Princípios de Seleção
expostas a uma gama pequena de efeitos
do ambiente. Porém, o teste de progênie
permite
obter
alta
precisão
na
determinação do mérito genético dos
touros. Se um número suficiente de filhas é
criado em vários rebanhos, a avaliação da
capacidade de transmissão dos touros pode
ser obtida quase que com perfeição.
Herdabilidade ou h2
Define-se
herdabilidade
de
uma
característica como a proporção da
variância da expressão fenotípica do animal
que é de origem genética. Em geral, maior
é a herdabilidade de uma característica,
maior a acurácia da seleção e maior a
resposta à seleção. As herdabilidades
indicadas na Tabela 1 podem ser
interpretadas da seguinte maneira:
• Menos de 0.10—baixa herdabilidade;
• Entre 0.10 e 0.30—herdabilidade
moderada;
Figura 2. Média e variância são as
duas principais características da
distribuição normal.
mesmo modo, uma vaca pode ter tido sua
produção de leite artificialmente aumentada
se comparado com outras vacas do
rebanho por tratamentos preferenciais.
Portanto, é necessário fazer uma correta
análise dos dados e reconhecer efeitos do
ambiente no desempenho do animal. Desta
maneira podemos nos certificar do mérito
genético que esta sendo passado para a
próxima geração.
PONTOS CHAVES PARA A MUDANÇA
GENÉTICA ATRAVÉS DA SELEÇÃO
GENÉTICA
Através da seleção, a mudança do valor
genético dos animais em uma população
pode ser afetada pela variação genética de
uma população, intensidade de seleção,
acurácia da seleção e pelo intervalo entre
duas gerações. A mudança no valor
genético pode ser resumida em uma
simples equação:
Mudança genética por ano =
Acurácia x Intensidade x Variação genética
Intervalo de gerações
Assim a mudança genética anual será
maior quando a acurácia, a intensidade de
seleção e a variação genética forem tão
grandes quanto possíveis e o intervalo
entre geraçõs for tão pequeno quanto
possível.
Acurácia na seleção de vacas e touros
O maior fator limitante para a acurácia
das estimativas de mérito genético em
vacas é que todos os animais estão no
mesmo rebanho, ou seja, elas estão
Tabela 1: Herdabilidade e importância econômica
de algumas características em gado leiteiro.
Herdabi- Correlação
genética1
lidade
Características
Características de
produção:
Produção deleite
0.25
1
Produção de gordura
0.25
0.75
Produção de proteína
0.25
0.82
Sólidos totais
0.25
0.92
% gordura
0.50
–0.40
% proteína
0.50
–0.22
Características de tipo:
Escore de tipo
0.30
–0.23
Altura
0.40
—
Pernas (lateral)
0.16
—
Ângulo dos pés
0.10
—
Profundidade de úbere
0.25
—
Suporte de úbere
0.15
—
Colocação dos tetos
0.20
—
Outras características:
Velocidade de ordenha
0.11
—
Contagem de celula
0.10
—
2
somatica
Dificuldade de parto
0.05
—
Peso ao nascimento
0.35
—
Dias em aberto
0.05
—
1
2
Correlação genética com produção de leite.
Medida de susceptibilidade à mastite.
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Essenciais em Gado de Leite—Reprodução e Melhoramento Genético
• Maior que 0.30—alta herdabilidade.
Intensidade de seleção
A intensidade de seleção depende
exclusivamente da fração da população que
é escolhida para serem os pais. Ela reflete
quanto a média da fração selecionada
excede a média da população antes de se
praticar a seleção. Mesmo quando o
desempenho reprodutivo é bom, a
intensidade de seleção das vacas em um
rebanho é minima se comparada à
intendidade de seleção aplicada aos touros.
Como resultado, a maioria do progresso
genético em um rebanho provém do
sêmen de touros altamente selecionados
disponíveis. O ganho genético potencial
devido a seleção das vacas é limitado pois a
maioria das vacas precisa ser mantida no
rebanho para manter o tamanho do
rebanho. Assim, o número de bezerras que
podem ser testadas no teste de progênie é
muito mais limitada em vacas que em
touros.
Variação genética (desvio padrão)
Variação genética pode ser bem ilustrada
pela distribuição dos dados da curva
normal (em forma de sino) em torno da
média. Uma pequena variação resulta em
uma estreita curva e uma grande variação
em uma ampla curva. A variação genética
influencia o ganho genético obtido em um
programa de seleção—maior variação
genética, maior será a resposta a seleção.
Contudo, o desvio padrão genético é uma
particularidade da população e não pode
ser mudado pelo criador ou melhorista.
Nos EUA o desvio padrão para a
produção de leite, gordura e proteína são
560, 22.5 e 19 libras, respectivamente. O
menor desvio padrão para a produção de
proteína que a de gordura indica que é
mais difícil se conseguir um progresso
genético em produção de proteína que em
produção de gordura. Em países onde a
média de produção de leite é menor que a
dos
EUA,
os
desvios
padrões
provavelmente são proporcionalmente
menores.
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Intervalo entre gerações
Define-se intervalo de gerações como a
idade média dos pais quando do
nascimento de sua prole. Idade à
puberdade e duração da gestação são
imutáveis; contudo, intervalo de gerações
pode ser significtivamente aumentado
quando a taxa de mortalidade é alta ou a
taxa de gestação é baixa. Um intervalo de
geração típico é o tempo da primeira
avaliação genética de um touro usado em
inseminação artificial: nove meses de
prenhez para se obter um bezerro, mais
dois anos para a vaca começar a produzir
leite e mais outros dez meses de lactação.
Portanto, o intervalo de gerações é de
quarto anos.
Quanto mais curto é o intervalo de
gerações, maior é o progresso genético por
ano. Porém, um longo intervalo entre
gerações pode aumentar a exatidão da
seleção, pois um maior número de
informações estarão disponíveis com o
passar do tempo (produção de leite das
filhas de um touro).
RESPOSTA CORRELACIONADA
Correlação entre duas características
mede a tendêndia delas variarem na
mesma direção (correlação positiva) ou na
direção oposta (correlação negativa). A
interpretação da magnitude de correlação
entre duas características, como mostrado
na Tabela 1, são as seguintes:
• Entre 0.7 e 1.0—correlação alta;
• Entre 0.35 e 0.7—correlação
moderada;
• Entre 0 e 0.35—correlação pequena.
Por exemplo a correlação negativa entre a
quantidade de leite e a porcentagem de
gordura no leite (Tabela 1) torna mais difícil
a seleção de vacas para ambas, alta
produção de leite e alta porcentagem de
gordura no leite. Em contraste, a correlação
entre produção de leite e consumo de
alimento é altamente positiva (+0.80). Deste
modo, vacas selecionadas para produzir
mais leite tendem a consumir mais
alimento.